[科普中国]-川崎熔融还原法

川崎熔融还原法(kawasaki soeltingreduc-tion process)是指日本川崎钢铁公司开发的以预还原流态化床与熔融还原竖炉作为联合设备的熔融还原炼铁工艺。该工艺要点是用富氧热风并以低质量焦炭粉作为燃料和还原剂，直接用粉矿进行预还原，然后在熔融还原竖炉完成铬还原的二步法熔融还原。目标是用非焦煤替代焦炭为能源冶炼生铁1。

简介川崎熔融还原法(kawasaki soeltingreduc-tion process)是指日本川崎钢铁公司开发的以预还原流态化床与熔融还原竖炉作为联合设备的熔融还原炼铁工艺。该工艺要点是用富氧热风并以低质量焦炭粉作为燃料和还原剂，直接用粉矿进行预还原，然后在熔融还原竖炉完成铬还原的二步法熔融还原。目标是用非焦煤替代焦炭为能源冶炼生铁1。

简史川崎铁钢技术研究所于1979年开始研究熔融还原工艺口当时的目的是以铬铁矿熔融还原生产铬铁。1979年以前除完成实验室部分基础研究外，主要是对铁矿石熔融还原进行了研究。1979年起研究重点转向铬铁矿熔融还原，当年在千叶县川崎技术研究所立一个日产0.5t生铁的实验装置。在实验室工作基础上，1983年建成包括预还原流化床和用焦炭的气化竖炉实验厂，其设备能力为日处理铬铁矿2t或还原铁矿5t。1986年在川崎千叶钢铁厂建成一座直径1.2m，高6.3m，容积4.1m，日产10t生铁的熔触还原中间试验装置。在此装置进行了5次试验，产品以铬铁为主，同时也进行过生铁和镍铁的冶炼试验2。

工艺流程川崎熔融还原炼铁包括流态化矿粉预还原一竖炉熔融还原和精矿粉直接喷入竖炉进行熔融还原两种工艺。

主要设备由预还原流态化床和熔融还原竖炉两部分组成。熔融还原竖炉类似高炉，内装低质量焦炭，竖炉下部设双排风口。下层风口向高温焦炭层吹入富氧热风和煤粉，预还原矿粉以富氧热风为载体经上排风口吹入，在上排风口前端形成一疏松的燃烧区，以保证矿粉的顺利喷入，富氧热风除与灼热的焦炭反应外，还与预还原矿粉中的金属铁反应，放出较多热量将有助于预还原矿粉的迅速熔化，穿过高温焦炭层时被还原、渗碳、脱硫和实现渣铁分离。竖炉风口带焦炭燃烧和还原产生的CO2，在上升穿过高温焦炭层时与焦炭反应转化成CO，使煤气进一步富化，经竖炉上部出口进入除尘系统，处理后进入预还原流态化床，将矿粉加热和还原，预还原矿粉借自重经输料管送至上排风口前被高速气流吹入竖炉。

冶炼铬铁时，在向流化床送入富CO煤气同时加入碳氢化合物，以促进预还原过程。省去预还原流化床时，没经预还原的矿粉直接由储矿仓经重力输料管送到上排风口前吹入竖炉。而竖炉产生的，CO煤气经除尘净化后供外送1。

主要技术指标和特点据中间试验竖炉的多次试验结果，预测工业生产时可能获得的主要技术指标如下：铁矿粉1500kg/t，低质焦炭430kg/t，焦粉220kg/t，氧气200m/t，石灰石120kg/t；风温1250℃，风量1740m/t；预还原矿还原度65%，预还原尾气量2470m/t，预还原炉尾气温度730℃。

技术特点有：

(1)采用粉煤和低质焦炭等低质能源；

(2)直接使用粉矿，简化了流程，改善了还原性；

(3)具备冶炼和制气两大功能。

解决过程煤气利用是本工艺一个重要环节3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学