COREX熔融还原炼铁技术

COREX炼铁工程介绍李世耀孙怀平当今，世界上已达到工业化规模生产的炼铁方法有：高炉法、COREX法、FINEX法三种。

其中COREX法和FINEX法都是熔融还原炼铁法，FINEX技术是COREX技术进一步深度发展。

直接还原的回转窑配电炉的炼铁法仅在个别国家采用。

高炉炼铁法迄今已有近200年历史，高炉法虽有铁前系统庞大，对原料要求高，环境污染严重等缺点，但它是效率最高，最适合大规模化生产的炼铁方法。

故高炉炼铁工艺仍然会长期存在，并在相当长的时期内会占统治地位，特别在我国。

现在主要任务是加强高炉的技术改造，提高高炉的寿命，降低能源消耗，减少环境污染，增强产品竞争力。

熔融还原技术是钢铁工业的几项前沿高新技术之一，是一种用煤和矿生产热铁水的新工艺。

由于它有不用焦炭，使炼铁摆脱了对冶金焦的依赖和有提供了直接使用粉矿的可能性、环境保护好、能耗低、投资省、应变能力强等优点，因而受到世界各国的关注。

到目前为止，世界上已有5座COREX设备投入运行，年产60万吨的FINEX试验设备已在韩国投入运行。

我国具有发展非高炉炼铁的优越条件，发展非高炉炼铁生产的要求也越来越迫切。

宝钢集团浦钢搬迁罗泾工程COREX C-3000炼铁工程即将开工，为此，在这里就COREX炼铁工程作个简要的介绍。

COREX法炼铁采用块矿、球团或烧结矿为含铁炉料，直接用煤作能源。

铁氧化物的预还原及终还原分别在两个反应装置（即预还原竖炉和熔融气化炉）中进行。

COREX装置中的还原竖炉原则上是一个直接还原设备，与其他直接还原竖炉或高炉上部类似。

矿石和部分熔剂按预定料批装入还原竖炉，在下降运动中完成预热和还原过程。

降至竖炉底部的矿石已被还原成金属率大于90%的海绵铁，海绵铁和熔剂通过海绵铁螺旋给料管道加入下部的气化炉；熔融气化炉自带了一个“焦化厂”即煤在熔融气化炉的上部有一个结焦过程，从而形成焦炭床层，依靠这个焦炭层，将还原竖炉下来的海绵铁熔炼成生铁，生产出类似高炉铁水成份的铁水。

总第279期2019年第3期HEBEI M ET ALLU ＲGYT otal N o．2792019，N umber 3Corex 熔融还原技术研究进展张志霞（六盘水师范学院化学与材料工程学院，贵州六盘水553000）摘要：焦煤资源日渐贫乏，环境压力日益严峻，促使非高炉炼铁快速发展。

熔融还原是非高炉炼铁的重要途径，而Corex 是熔融还原中唯一实现工业化的工艺，且市场前景非常广阔。

分析了Corex 工艺的发展历程、工艺流程、特点及在我国实际应用情况，明确了Corex 工艺对我国钢铁行业调整产品结构，实现绿色、循环和可持续发展的重要意义。

关键词：非高炉炼铁；熔融还原；Corex 工艺中图分类号：TF557文献标识码：A文章编号：1006－5008（2019）03－0014－03doi ：10．13630/j．cnki．13－1172．2019．0303ＲESEAＲCH ON COＲEX SMELTING ＲEDUCTION TENICHQUEZhang Zhixia（College of Chemistry and Material Engineering ，Liupanshui Normal University ，Liupanshui ，Guizhou ，553000）Abstract ：With the increasing scarcity of coking coal resources and the increasingly severe environmental pressure ，non －blast furnace ironmaking has developed rapidly．Smelting reduction is an important way for non －blast furnace ironmaking ，and Corex is the only process to realize industrialization in smelting reduction with very promising market prospect．The development history ，process flow ，characteristics and practical application of Corex process in China are analyzed．The significance of Corex process in adjusting product structure and realizing green ，recycling and sustainable development of Chinese steel industry is clarified．Key Words ：non －blast furnace ironmaking ；smelting reduction ；Corex process收稿日期：2018－09－28作者简介：张志霞（1975－），女，硕士，副教授，2000年毕业于河北理工学院钢铁冶金专业，现在六盘水师范学院主要从事冶金节能与资源综合利用方面的研究，E －mail ：347262292@qq．com 0引言传统高炉炼铁工艺凭借着利用系数高、生产效率高、规模大的优点主宰炼铁技术百余年。

corex与finex工艺流程Corex和Finex是两种先进的铁矿炼铁工艺流程，与传统的高炉工艺相比，它们具有更高的炉温和气氧供给，能够实现更高的矿石还原率和冶金效率，同时减少废气排放和对环境的影响。

Corex工艺流程是一种集焦炉和直接还原炉于一体的炼铁工艺，其基本流程如下：1. 焦炭预热：将焦炭经过预热设备加热至高温，提高反应活性。

2. 喷嘴底吹炉料装入：将预热的焦炭和粉煤装入炼铁炉中，同时底部喷嘴引入氧气和蒸汽。

3. 燃烧反应：底吹氧气与炉料中的碳反应产生高温燃烧反应，使炉料达到高温。

4. 还原反应：炉料中的铁矿石在高温下与还原剂（主要是碳）反应，被还原成金属铁。

5. 炉渣分离和出渣：经过还原反应的炉料和生成的炉渣进行分离，炉渣通过底部出口排出。

6. 出铁：金属铁通过底部的出口排出炉外。

Finex工艺流程是一种通过直接使用细矿和液态还原剂进行铁矿炼铁的工艺，其基本流程如下：1. 粉碎和筛分：将铁矿石经过粉碎和筛分处理，得到符合要求的细矿。

2. 燃烧前处理：将细矿和固体还原剂混合，并进行预热和燃烧前的处理，以提高反应活性。

3. 气体还原反应：将燃烧前处理后的混合料引入反应器，与气体还原剂一起进行还原反应，生成金属铁。

4. 确定反应层：通过调节料层的分布和温度，以最大限度地提高还原率和冶金效率。

5. 出铁和出炉渣：金属铁通过底部的出口排出炉外，炉渣通过顶部的出口排出。

总结起来，Corex工艺流程是一种焦炭预热和底吹氧气的直接还原炼铁工艺，而Finex工艺流程则是一种直接使用细矿和气体还原剂的铁矿炼铁工艺。

这两种工艺对比传统的高炉工艺来说，具有更高的炉温和气氧供给，能够实现更高的矿石还原率和冶金效率。

COREX熔融还原工艺的发展现状及展望武海龙摘要：高炉炼铁技术发展至今以达到了顶峰，且暴露出了很多问题，一场炼铁革命正在悄然进行。

本文介绍了熔融炼铁技术中的COREX工艺并对其优缺点进行了分析。

对COREX工艺的未来进行了展望。

关键词：高炉；熔融还原；COREX；能耗Development Actualities and Prospect of theCOREX Smelting ReductionWU HailongAbstract: The development of the iron - making technique for non - blast furnace is closely summit, but exposes a lot of problems, The revolution in iron - making technique are going along stealthily. This paper introduces the smelting reduction of COREX process, and its advantages and disadvantages are analyzed. The future of the COREX process was prospected.Key words:blast furnace ; smelting reduction; COREX; energy consumption人类炼铁技术已从古老的块炼铁发展至当今空前成熟的高炉炼铁, 其生产效率已近顶峰。

消耗的下降,高炉自身的发展带来的问题主要有【1】: 一是烧结矿、球团矿和焦炭的生产,以及这些原、燃料在满足大高炉的生产中, 造成了严重的大气、水及粉尘污染; 二是主焦煤在高炉生产中耗用太多, 而世界普遍存在其储量比例较少的问题, 这势必给高炉的后续发展带来危机感;三是高炉规模大会导致铁、烧、焦生产设备庞大、复杂, 生产流程过长, 则增加了投资、降低了竞争力。

熔融还原炼铁工艺在冶金钢铁工程中的应用熔融还原炼铁工艺在冶金钢铁工程中的应用摘要：作为新一代的炼铁工艺——熔融还原炼铁技术越来越受到国内的重视。

本文主要探讨熔融还原炼铁工艺在冶金钢铁工程中的应用。

首先介绍了Corex 和HIsmelt两种工艺，然后就炼铁工艺在经济、环境等方面的不同要求提出可行性判别指标，以高炉工艺、Corex和HIsmelt进行对比，并通过实例来判别三种工艺的优劣，最后得出Corex和HIsmelt更适应环保方面的要求。

关键词：熔融还原；炼铁工艺；冶金钢铁工程；Abstract :As a new generation of iron craft, melting reduction iron-making technique has been more and more domestic attention. This paper mainly discusses the melting reduction iron-making process in metallurgical steel engineering application. First introduced the two kind of technology and HIsmelt Corex, then ironmaking in economic, environmental technology the different requirements feasibility discriminant index, the blast furnace process, and HIsmelt Corex were compared, and through the examples to discrimination three process quality, finally draw more adapted to environmental protection and HIsmelt Corex requirements.Key words :Melting reduction; Iron-making process; Metallurgical steel engineering当前国内较为普遍的炼铁工艺仍是高炉炼铁技术，环境污染重和工艺流程长的缺点越发地突显。

COREX熔融还原炼铁技术的探讨COREX熔融还原炼铁技术是一种代替常规高炉炼铁的新技术，由于其环保方面的优势，国内外的一些专家学者比较赞成采用该项技术炼铁。

广钢集团设计院根据本公司的实际情况，对COREX熔融还原炼铁技术进行了初步的研究，取得了一定的成果。

COREX技术简介COREX熔融还原炼铁技术是一种用煤和矿生产热铁水的新工艺，是世界上唯一已实现工业生产的熔融还原炼铁技术。

该工艺的研究始于20世纪70年代末，由奥钢联和西德杜塞道尔科富(Korf)工程公司联合开发，在德国的凯尔(Kehl)建造了1套200t/d的中间实验设备。

1981～1987年在此设备上又进行了6000h以上的10个炉役的实验，使COREX技术发展到工业成熟阶段。

COREX工艺的核心设备是由熔融气化炉和还原竖炉两个反应器组成的，类似将高炉拦腰截断分成上下两部分，上部进行直接还原，下部进行熔融还原，并通过加煤来提供热量和还原气。

将高压氧气吹入熔融气化炉，氧气与加入到熔融气化炉的煤燃烧，进行发热和熔化反应。

煤气化后产生优质的还原气体。

此还原性气体从熔融气化炉中出来后被循环工艺气体(经洗涤塔除尘后的净煤气)冷却到竖炉还原所要求的气体温度800-850°C，进入到还原竖炉前被热煤气旋风除尘器净化。

这些被分离出的细粒被再次加入到熔融气化炉，煤炭微粒被气化，细粒的铁立即被熔化。

干净的还原性气体进入到还原竖炉，将被加入的铁矿石还原为海绵铁。

海绵铁被一种为其专门设计的螺旋运输机从还原竖炉中取出，并倒入熔融气化炉中，发生最终还原和冶炼。

加入石灰石或白云石来调整渣的碱性，以确保渣的流动性和铁水脱硫。

COREX工艺的一个典型特征是产生“输出煤气”——还原工艺的副产品。

输出煤气是从还原竖炉上部排出的顶部气体和熔融气化炉内产生的不通过竖炉的过剩气体的混合物。

这两种气体在进行混合前均经过了气体湿法洗涤系统清洁。

输出的净煤气热值高，有多种用途，如加热、生产合成煤气、生产直接还原铁、吹入高炉或发电等。

冶金炼铁工业中的COREX熔融还原技术【摘要】在现代冶金炼铁工业当中，COREX熔融还原炼铁是一种新兴的技术产业，该技术具有节能降耗，环保稳定的优势，甚得国内外冶金行业专家的认可。

对COREX熔融还原炼铁技术做了简单介绍，并且对所取得成绩做了总结，相应提出了自己的意见。

【关键词】COREX熔融还原技术；炼铁工业；经济评估1 COREX简介在现代冶金炼铁工业生产中，COREX熔融还原炼铁技术作为一种新兴的炼铁技术收到业内的普遍关注，该技术利用煤和矿生产热铁水。

早在上世纪70年代，奥钢联和西德杜塞道尔科富（Korf）工程公司就对该技术做了深刻的研究探讨，在德国做了大量的试验工作，80年代中期引进了大约6000h以上的10个炉作为实验，取得了相当瞩目的成绩。

Corex 熔融还原法是奥钢联开发的非焦炼铁技术，也是目前唯一实现工业化的熔融还原技术。

通过Corex 熔融还原炼铁将作为钢铁企业的前道工序，为炼钢工序生产铁水。

COREX工艺是1977年才开始研究，1989 年才开始应用的熔融还原技术，是一项非常年轻的炼铁技术。

2 COREX工艺COREX工艺需使用天然矿、球团矿和烧结矿等块状铁料；燃料为非焦煤，为了避免炉料粘结并保持一定的透气性，还需要加一定数量的焦炭；熔剂主要为石灰石和白云石。

原燃料经备料系统处理后，分别装入矿仓、煤仓和辅助原料仓，等待上料。

上面是还原竖炉，块矿、球团矿、熔剂从它的顶部加入。

还原煤气在它的中部进入。

还原后的直接还原铁从下部经螺旋输送器排出。

下面是熔融气化炉。

块煤和直接还原铁从顶部加入。

在中下部鼓入氧气，下部有铁口排出渣铁。

它产生的高温煤气也由顶部排出经过一系列的处理，大部分通入上部的还原竖炉。

少部分与竖炉顶部的排出煤气汇合在一起形成输出煤气，作为二次能源供钢铁厂使用。

3 COREX技术的应用与评价据奥钢联公司对COREX的宣传，这种工艺在环保、投资、生产成本方面有很大优势，特别是在环保方面的优势最大。

COREX熔融还原炼铁技术陈炳庆张瑞祥周渝生(宝山钢铁(集团)公司)摘要COREX熔融还原炼铁工艺用非炼焦煤直接炼铁，流程短、投资省、成本低、污染少、铁水质量好，过程煤气可用于生产海绵铁，成为当代冶金工业的前沿技术。

本文分析了COREX工艺的特点，原、燃料的性能要求，技术经济指标，讨论了其发展前景和进一步研究完善的方向。

关键词熔融还原炼铁海绵铁COREX SMELTING REDUCTION IRONMAKINGTECHNOLOGYCHEN Bingqing ZHANG Ruixiang ZHOU Yusheng(Baoshan Iron & Steel Corp.)ABSTRACT The COREX smelting reduction ironmaking technology has been known as an advanced technology of metallurgical industry presently due to the use of non-coke coal,shorter production route,lower investment and cost,less pollution and good quality of hot metal and the use of off gasfor production of sponge iron.This paper concerns the COREX's features,the requirements of raw materials and fuels,and the technological indexes of COREX production process.The further development and improvement of COREX technology is discussed.KEY WORDS smelting reduction,ironmaking,sponge iron1 前言熔融还原炼铁是当代冶金工业前沿技术之一，它的开发应用是对传统高炉炼铁工艺的根本性变革。

熔融还原炼铁技术发展情况和未来的思考近年来随着全球能源市场的变化和环保意识的增强，⾮⾼炉炼铁技术作为⼀种清洁、节能、降耗的新技术、新⼯艺，越来越受到业界⼈⼠的⾼度关注。

如果在该技术上实现突破，可能会推动钢铁⽣产⼯艺的颠覆性变化。

⽽在这些前沿技术中，熔融还原技术（COREX、FINEX）是⽬前⾮⾼炉炼铁技术中⼯业化应⽤较为成熟的⼯艺。

其中，宝钢集团为了掌握钢铁新⼯艺的前沿技术、加速中国炼铁技术的进步，于2007年和2011年引进两套 COREX 炼铁装置并相继投产，在罗泾中厚板分公司运⾏了4年；同时结合新疆地区资源禀赋，成功搬迁COREX-3000⾄⼋钢并顺利投产，并结合当地资源情况，较好地发展了具有⼋钢特⾊的熔融还原技术。

总体来看，经过宝钢这些年的不断摸索和⽣产实践，基本实现了引进技术、掌握技术、消化技术的⽬的，也为结合不同区域的资源禀赋条件来发展⾮⾼炉炼铁技术做出了积极探索。

本⽂结合国际上和宝钢⾃⾝在熔融还原炉⽅⾯⼀些积极探索和经验总结，提出未来发展熔融还原炼铁技术需要关注和思考的地⽅。

1 全球主要⾮⾼炉炼铁技术使⽤情况和特点1.1 全球主要⾮⾼炉炼铁技术情况为了解决焦煤资源短缺、焦煤价格居⾼不下的影响，并满⾜⽇益提⾼的环境保护要求、降低钢铁⽣产流程中的能耗和污染，全球炼铁⼯作者积极开发了多种⾮⾼炉炼铁技术，这些不同的⼯艺和技术流派近年均取得了较⼤进展，已经成为钢铁⼯业可持续发展、实现节能减排、环境友好发展的前沿技术。

⾮⾼炉炼铁技术从⼤的⼯艺路线来区分，可以分为直接还原技术（⽓基、煤基）、熔融还原技术（COREX、FINEX、Hismelt）两个主要类型。

直接还原炼铁⼯艺主要产品是固态海绵铁，供电炉炼钢⽤。

按还原剂的类型分，有⽓基和煤基直接还原两⼤类；按反应器的类型，分为竖炉法、流化床法、回转窑法、转底炉法以及罐式法等。

直接还原的优点是流程短，没有焦炉，污染较少；缺点是对原料要求严，要⽤⾼品位的铁矿，⽓基必须要有廉价、丰富的天然⽓，回转窑要⽤灰熔点⾼、反应性好的煤。

熔融还原技术是钢铁工业的几项前沿新技术之一，由于该技术具有不用焦炭、环保节能、投资省、应变能力强等特点，因而受到世界各国的关注。

corex炉是无高炉炼铁的一种方法（即熔融还原法）。

由于COREX减少了生产工艺，各种污染排放物也大幅减少，二氧化硫排放仅为高炉的4.9%。

所以生产中产生的余能、余热、副产煤气、固体废弃物等，都将得到综合利用，形成一条完整的钢铁制造业循环经济产业链。

COREX是由奥钢联开发的一种使用块矿或球团矿作原料、使用非焦煤作还原剂和燃料的熔融还原炼铁工艺。

COREX这个名字的前两个字母CO代表以COREX完整的意思是直接用煤来炼铁作为它的终极目标。

应当说，这是炼铁工作者梦寐以求的目标。

高炉炼铁是用粉矿和粉煤，但粉矿必须通过烧结厂烧结成烧结矿，粉煤必须通过炼焦厂将其结焦成焦炭，然后供高炉炼铁。

因此流程长、工序多、污染较重，而且焦煤资源稀缺。

COREX工艺是直接使用天然的块矿和块煤。

取消了烧结厂和炼焦厂。

因而流程短、工序少、污染轻、可以不用资源稀缺的炼焦煤。

COREX工艺是1977年才开始研究，1989 年才开始应用的熔融还原技术，是一项非常年轻的炼铁技术。

在目前比较有代表性的三种（COREX、Finex和HIsmelt）熔融还原炼铁工艺中，COREX是最先实现工业化生产的，也是工艺最成熟的，目前世界上共有4套COREX装置处于生产状态，分别是南非撒丹那的一套COREX -C2000、印度金达尔（Jindal）的二套COREX-C2000和宝钢的一套COREX-C3000。

铁水质量Corex工艺生产的铁水硅含量较高, 而铁水硅含量影响炼钢工序降硅的时间, 影响铁水或钢水脱磷, 不利于工艺过程的整体优化, 不利于生产高质量的钢水。

从高炉冶炼硅还原机理的研究可知, 高炉内硅的还原主要是焦炭中的SiO2与碳接触生成SiO气体, 再还原生成[ Si ]。

由于Corex 工艺的反应温度高于高炉过程, 在气化炉内存在比高炉大得多的大于1400℃的高温区, 有利于硅的还原。