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熔融還原原理
　　熔融還原以加速還原過程、降低能耗、簡化流程和工藝設備為原則。其突出優(yōu)點在于生產(chǎn)過程中少量使用或不用焦炭，已解決全球性冶金焦煤的短缺問題和煉焦業(yè)對環(huán)境的污染問題。
　　根據(jù)其工藝模式將熔融還原劃分為四大類：三段式、二段式、一段式和電熱法。
　　三段式熔融還原流程可分為兩大部分：還原部分和熔煉造氣部分。還原部分為還原段。熔煉造氣在同一個設備中包含了熔煉造氣和煤氣轉(zhuǎn)化。其構(gòu)造特點是熔池上方存在一個含碳料層，在這層中可以利用煤氣過剩物理熱，完成由CO2和H2O向CO和H2的轉(zhuǎn)化過程。
　　二段式也是由還原部分和熔煉造氣，部分組成，因此又與三段式熔融還原發(fā)統(tǒng)稱為兩步法。二段式與三段式的主要區(qū)別是熔煉造氣爐中熔池上方?jīng)]有含碳料層。 一段式流程只有熔煉段，沒有還原段?，F(xiàn)代化的一段式流程和二段式流程均采用鐵浴爐熔煉設備因此二者又統(tǒng)稱鐵浴法。
　　三段式由煤基流程和焦基流程組成。二段式和一段式則由煤基流程組成。以上三種類型有時又被稱為氧煤流程，電熱法則被稱為電煤流程。
　　三、 工藝現(xiàn)狀
　　由奧鋼聯(lián)（VAI）于70年代開發(fā)的COREXCOREX是當前***成熟的熔融還原技術，也是目前***的一個工業(yè)化熔融還原流程。已在韓國浦項、印度金達爾（兩座）和南非薩爾達納和伊斯科（各一座），共有5座投產(chǎn)，并穩(wěn)定運行，生產(chǎn)出合格的鐵水，已達到或超過設計產(chǎn)量（每小時產(chǎn)鐵80-100t）。2008年，設計能力為150萬t生鐵的COREX 裝置C3000在上海寶鋼建成，并順利出鐵。
　　1. COREX熔融還原工藝
　　熔融還原的基本流程是將塊礦和球團礦及熔劑加入到還原豎爐中，被逆向流動的還原氣體還原為金屬率約93%的直接還原鐵。通過豎爐底部的螺旋給料機送入熔融氣化爐。非煉焦煤（塊狀）和一定量的焦炭直接加入熔融氣化爐。經(jīng)風口送入純氧，與煤和焦炭燃燒產(chǎn)生熱量和還原氣體，***終完成含鐵爐料的還原、熔化和造渣過程。鐵水和液體爐渣聚集在爐缸，定期排放。熔融氣化爐產(chǎn)生的高溫煤氣含有約70%的CO和25%的H2，被送入還原豎爐作為還原劑。還原豎爐排出的煤氣仍有很高的發(fā)熱值，可發(fā)電或作其他用途。南非薩爾達納廠將COREX爐與生產(chǎn)直接還原鐵的MIDREX豎爐串聯(lián)，形成COREX/DR流程。在2004年，用COREX產(chǎn)生的煤氣，作為直接還原爐的還原劑。
　　2. COREX煉鐵技術的優(yōu)點與不足
　　采用COREX煉鐵工藝生產(chǎn)鐵水，在成本、操作和環(huán)境保護等方面具有明顯的優(yōu)點，在生產(chǎn)規(guī)模、爐齡等方面的不足也須引起注意，并采取相應的措施。 3.1 COREX煉鐵技術的優(yōu)點環(huán)保效果好。根據(jù)有關資料顯示，COREX和高爐兩種工藝的SO2/NOX、灰塵排放量以及廢水中酚類、硫化物、氨的排放數(shù)量，前者比后者要低得多。
　?。?）用料范圍廣。與高爐工藝相比，COREX工藝可以使用較高比例的非煉焦煤，焦炭用量少（120～170kg/t），質(zhì)量要求也相對較低，并可使用15%左右的粉礦。
　　（2）勞動生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低。在相同的生產(chǎn)能力下，與高爐相比，COREX更為復雜和龐大，如果不包括氧氣站，其投資要多30%，如果包括氧氣站，投資則要多60%。但是COREX工藝不建設焦爐，與高爐加焦爐流程相比，COREX投資總額約低10%。
　　（3）煤氣可以多級利用。COREX煉鐵工藝的副產(chǎn)品是含有大量CO和H2，含雜質(zhì)量很低，這種煤氣純凈，熱值高，可以用來生產(chǎn)DRI，生產(chǎn)DRI的尾氣又可以用于發(fā)電或給鋼廠加熱爐或其他設備進行加熱，實現(xiàn)煤氣的多級利用。
　　（4）生產(chǎn)調(diào)節(jié)靈活。COREX生產(chǎn)工藝可在幾小時內(nèi)調(diào)整鐵水和爐渣成分，設備停工和重新開工容易，生產(chǎn)調(diào)節(jié)靈活。
　　3.2  COREX工藝存在問題
　　COREX工藝在本質(zhì)上是將高爐冶煉分為還原和熔融兩段，放在兩個容器中進行。因此，也存在高爐工藝本身具有的一些特征和不足。
　　（1）還原容器仍是豎爐，因為豎爐工藝要求良好的透氣性，因此，還需要塊狀原料和球團（南非工廠使用60%-70%塊礦和30%-40%球團礦）。并且對塊礦和球團的強度、粒度、含粉率有一定要求。
　　（2）COREX雖然可以使用非煉焦煤，但并非任何非煉焦煤都可使用。因為熔融氣化爐產(chǎn)生的氣體要作為還原豎爐的還原氣體，要求煤的揮發(fā)分應在27%~30%。當然可以通過幾個煤種混合達到。但也增加了配煤的麻煩。
　?。?）COREX的熔融氣化爐床層也需要有一定的透氣性，因此需要入爐煤有一定塊度（一般20～25mm），并且煤熱解后的半焦有維持床層透氣性的任務，從而要求具備一定強度，并且其固定炭和揮發(fā)分應穩(wěn)定。與焦炭相比，半焦的CSR和CRI較差，因此，實際生產(chǎn)中往往需要一定比例的焦炭以彌補煤的不足。
　　（4）燃料消耗比較高，印度金達爾公司的COREX裝置2002~2003年度每噸鐵耗燃料1041kg。
　?。?）生產(chǎn)規(guī)模小，作業(yè)率比高爐低。高爐作業(yè)率可高達98.5%，而COREX僅為92%～94.7%。
　?。?）每噸鐵水消耗大約550m3
　　純氧，使生產(chǎn)成本上升。
　?。?）雖然在基本建設上省去了燒結(jié)廠和部分焦爐，但COREX系統(tǒng)仍比較復雜，龐大的制氧系統(tǒng)和電廠建設也需要投資，因此，COREX系統(tǒng)的投資還是比較高的。投資和成本是COREX不能很快推廣的重要原因。