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提要：本文介紹了天津鋼管公司直接還原鐵廠投產(chǎn)十幾年來的生產(chǎn)實(shí)踐及國(guó)內(nèi)發(fā)展直接還原鐵需主要注意的幾個(gè)關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：煤基直接還原鐵    鐵礦石    DRI    回轉(zhuǎn)窯

1、  前言：

上世紀(jì)80年代開始，由于煉焦用主焦煤的日益緊張，和傳統(tǒng)的高爐－轉(zhuǎn)爐鋼鐵生產(chǎn)的長(zhǎng)流程相比，以廢鋼和直接還原鐵（DRI）及部分生鐵作爐料，用電爐煉鋼的短流程工藝，因其投資少，生產(chǎn)成本低，對(duì)環(huán)境污染低等諸多優(yōu)點(diǎn)，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上有競(jìng)爭(zhēng)力，因而使傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)方法受到制約，短流程工藝迅速發(fā)展。世界電爐鋼的產(chǎn)量正以每年平均約5％的速度增長(zhǎng)，至2006年全世界粗鋼總產(chǎn)量約12.4億噸，其中電爐鋼比例約33%（平均值），美國(guó)，歐盟及其他一些國(guó)家或地區(qū)，電爐鋼比例已達(dá)到50%左右。煉鋼方法的這種變革促進(jìn)了對(duì)DRI需求量的增加。

DRI成分穩(wěn)定，純凈度高，有害元素含量很低，是冶煉優(yōu)質(zhì)鋼、特殊鋼、改善鋼水成分的理想爐料。

2、天津鋼管還原鐵廠幾年來的生產(chǎn)實(shí)踐

天津鋼管公司是以生產(chǎn)高質(zhì)量石油套管為主導(dǎo)產(chǎn)品的企業(yè)，初期建設(shè)了當(dāng)時(shí)國(guó)際上比較先進(jìn)的150噸超高功率電弧爐一座及與之配套的電爐煉鋼輔料連續(xù)加入的高位料倉(cāng)系統(tǒng)和海綿鐵儲(chǔ)存、上料計(jì)量系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)散狀海綿鐵的使用提供了設(shè)備保證。

由于生產(chǎn)石油套管對(duì)原料的質(zhì)量及化學(xué)成分（特別是微量有色金屬）有 極其嚴(yán)格的要求。因此，煉鋼所需要原料必須配用一定比例的直接還原鐵，但當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)直接還原鐵的生產(chǎn)的能力還不能滿足鋼管公司煉鋼生產(chǎn)的需要。為此，天津鋼管公司先后多次由國(guó)外進(jìn)口直接還原鐵產(chǎn)品，且當(dāng)時(shí)進(jìn)口直接還原鐵不但價(jià)格高而且貨源緊缺，往往不能滿足煉鋼生產(chǎn)的需要。因而，天津鋼管公司決定建設(shè)配套項(xiàng)目直接還原鐵廠。其主要工藝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備由英國(guó)DAVY公司引進(jìn)，設(shè)計(jì)兩條煤基回轉(zhuǎn)窯海綿鐵生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)30萬噸直接還原鐵。該項(xiàng)目于1993年9月通過國(guó)家極為審批，95年完成工廠設(shè)計(jì)，96年9月完成設(shè)備安裝。1996年11月直接還原鐵廠開始熱負(fù)荷試車，1997年10月完成了對(duì)外合同規(guī)定的技術(shù)性能指標(biāo)的考核。1999年4月，直接還原鐵工程項(xiàng)目通過了國(guó)家總體驗(yàn)收，至此，工廠轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)。11年來，經(jīng)過不懈努力，海綿鐵產(chǎn)量逐年提高。２００３年全年DRI產(chǎn)量達(dá)到28.55萬噸，2004年達(dá)到超設(shè)計(jì)能力的33.23萬噸水平,2005年31.42萬噸,2006年21.23萬噸,2007年預(yù)計(jì)生產(chǎn)22萬噸。在2004年各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)水平。我廠從事海綿鐵生產(chǎn)人員50人，加上設(shè)備維護(hù)及管理人員，從事海綿鐵生產(chǎn)的職工不足1００人。

歷年來主要生產(chǎn)指標(biāo)見下表：

      從上表可看出：自2005年以后我廠海綿鐵產(chǎn)量出現(xiàn)下降趨勢(shì)，這主要是由于我廠2005年2月14日750立方米高爐投產(chǎn)，我公司兩座超高功率電弧爐實(shí)現(xiàn)鐵水熱裝煉鋼。因而，電爐配加的海綿鐵量下降。海綿鐵生產(chǎn)處于限產(chǎn)狀態(tài)，2008年，因國(guó)際高品位球團(tuán)礦及還原用煤的價(jià)格繼續(xù)保持高位，海綿鐵生產(chǎn)成本居高不下，11月初兩條海綿鐵生產(chǎn)線停產(chǎn)。

由于我國(guó)對(duì)直接還原技術(shù)研究較晚，在天津鋼管海綿鐵生產(chǎn)線投產(chǎn)之前，我國(guó)直接還原鐵工業(yè)生產(chǎn)還處在探索、試驗(yàn)階段。實(shí)踐表明：鐵礦石直接還原是一項(xiàng)看似簡(jiǎn)單，實(shí)則復(fù)雜的技術(shù)，天津鋼管還原鐵廠以進(jìn)口鐵礦石（或高品位氧化球團(tuán)礦）和陜西神府煤相匹配，首次在大型回轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可借鑒。面對(duì)一項(xiàng)陌生的技術(shù)，幾年來我們?cè)趯?shí)踐中探索，學(xué)習(xí)，走出了一條“引進(jìn)－消化－改造－創(chuàng)新”的道路。

3、不斷的探索不懈的技術(shù)改造是天津鋼管海綿鐵項(xiàng)目成功的關(guān)鍵

對(duì)原設(shè)計(jì)中諸多不適應(yīng)生產(chǎn)的工藝和設(shè)備問題，從工廠熱試起持續(xù)的進(jìn)行了技術(shù)改造，為保證生產(chǎn)穩(wěn)定,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,改善工廠環(huán)境起了重要作用.例如:

3.1、回轉(zhuǎn)窯和冷卻筒密封改造

回轉(zhuǎn)窯和冷卻筒的端部密封,原設(shè)計(jì)采用氣動(dòng)干油摩擦密封方式,使用中發(fā)現(xiàn)其密封使用效果差,設(shè)備維護(hù)量大和油脂耗量大,潤(rùn)滑用干油在高溫下極易燃燒,火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)常發(fā)生,同時(shí)煙塵泄漏對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重,對(duì)生產(chǎn)及維護(hù)工人身體健康極為不利.通過考察咨詢,我們采用美國(guó)SVEDALA公司的技術(shù),于1997年底先后將兩座回轉(zhuǎn)窯于冷卻筒的密封改成金屬葉片和陶瓷纖維氈組合的形式,5年多來生產(chǎn)運(yùn)行證明,這一改造非常成功,不但完全滿足工藝要求,而且一年可節(jié)省直接費(fèi)用上千萬原,同事,改區(qū)域的工作環(huán)境得到了根本的改善,火災(zāi)隱患徹底杜絕,現(xiàn)在所有的密封材料已全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)一步降低.，此項(xiàng)技術(shù)已在全國(guó)直接還原及氧化球團(tuán)生產(chǎn)行業(yè)被普遍采用。

3.2、回轉(zhuǎn)窯煙氣除塵的輸灰系統(tǒng)改造

回轉(zhuǎn)窯煙氣布袋除塵的粉塵原本由螺旋輸送機(jī)經(jīng)過斗式提升機(jī)送入灰倉(cāng),然后落地排放.運(yùn)行中設(shè)備故障頻繁,粉塵泄漏嚴(yán)重,極大地妨礙生產(chǎn)的連續(xù)性和造成嚴(yán)重的環(huán)境污染.前后三年,歷經(jīng)幾次改造失敗的教訓(xùn),2001年改用惰性氣體管式密封輸灰方式,改造最終取得成功.這種輸灰方式,設(shè)備運(yùn)行可靠,維護(hù)量小,安全可靠,灰塵在密封狀態(tài)輸送進(jìn)儲(chǔ)灰倉(cāng),出倉(cāng)排放的粉塵經(jīng)過加濕機(jī)加濕后直接裝車外運(yùn),長(zhǎng)期困擾生產(chǎn)連續(xù)性及環(huán)境污染的問題得到徹底解決，2008年我廠將隊(duì)整個(gè)煙氣除塵系統(tǒng)進(jìn)行再次改造，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煙氣與二氧化硫排放雙達(dá)標(biāo)，徹底實(shí)現(xiàn)海綿鐵的清潔生產(chǎn)，綠色生產(chǎn)的目標(biāo)

。

3.3、回轉(zhuǎn)窯出格柵改造

回轉(zhuǎn)窯卸料端原有格柵,雖采用耐熱鋼材仍冷熱交換的環(huán)境下極易變形,窯內(nèi)有結(jié)圈物排出時(shí)易引起格柵堵料事故,需停窯人工清理，既增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度同時(shí)產(chǎn)生極大的安全隱患。格柵改成水冷梁型式,并且相應(yīng)的對(duì)冷卻筒排料設(shè)備進(jìn)行了配套改造,其投資少,運(yùn)行可靠,大大簡(jiǎn)化了日常清理窯內(nèi)結(jié)圈物(俗稱”扒大塊”)的操作,可提高窯的作業(yè)率約5%,對(duì)回轉(zhuǎn)窯的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,提高產(chǎn)量,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度作用很大,并保證了工廠余熱發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定均衡地發(fā)電、供汽。

此外，大塊礦石破碎生產(chǎn)線的改造，合格粒度供煤，回轉(zhuǎn)窯噴煤系統(tǒng)及余熱鍋爐關(guān)鍵設(shè)備等供１１０多個(gè)改造項(xiàng)目先后實(shí)施，其中一些改造項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)外同類工廠中首次采用，從而使得ＤＲＣ法工藝技術(shù)更加完善，為正在發(fā)展的我國(guó)煤基會(huì)轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)探索了一些經(jīng)驗(yàn)。２００１年５月，鍋爐蒸汽余熱發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)，天津鋼管還原鐵廠已成為世界煤基直接還原鐵最完善的工廠之一。

4、堅(jiān)持科學(xué)試驗(yàn)，擴(kuò)大原料供應(yīng)渠道努力降低生產(chǎn)成本

基于公司鋼管產(chǎn)品高質(zhì)量的特殊要求，在堅(jiān)持精料方針的同時(shí)，為了拓