我國對直接還原鐵技術的探索、開發(fā)、研究已超過50年,因受資源條件的限制,雖然投入的人力物力巨大,但成效甚微。不過,我國鐵礦精選技術、煤制氣技術日益成熟,為直接還原鐵的發(fā)展奠定了可靠的資源和技術基礎,直接還原鐵技術有望在我國得到發(fā)展。
直接還原鐵未來發(fā)展可期
我國已具備發(fā)展直接還原鐵生產的資源條件。一是煤制氣技術成熟。經過與煤化工行業(yè)的溝通,以動力煤為原料,低壓氣化生產氣基豎爐還原氣(H2+CO>92%,H2O+CO2<4.0%,CH4≥2.0%)技術是成熟的,凈還原氣生產成本可控制在≤0.55元/標準立方米,可以滿足氣基直接還原鐵豎爐生產的需要。
二是磁鐵礦精選技術成熟。多年來,東北大學為解決我國發(fā)展直接還原鐵缺乏高品位鐵精礦的問題,成功開發(fā)了鐵精礦的精選技術。工業(yè)化生產線生產表明,以TFe品位65%—67%的普通鐵精礦為原料,采用單一磁選可以獲得TFe品位70.50%—71.00%、SiO2含量2.00%、P含量0.005%、S含量為0.035%的高純鐵精礦,鐵總回收率>93%,高純鐵精礦生產成本50元/噸—60元/噸,為我國發(fā)展直接還原鐵奠定了資源基礎。
鋼鐵工業(yè)和裝備制造業(yè)的健康綠色發(fā)展,對直接還原鐵需求旺盛。我國是世界裝備制造業(yè)大國,裝備制造業(yè)通常采用廢鋼為原料生產鑄、鍛件坯料,需要高品質的直接還原鐵作為廢鋼殘留元素的稀釋劑,以保證鑄、鍛件坯料化學成分的穩(wěn)定、合格。我國沒有直接還原鐵生產,迫使一些裝備制造業(yè)工廠不得不用鋼坯作為原料生產鑄、鍛件坯料,不僅造成生產成本大幅度上漲,同時造成資源的浪費。
據中國廢鋼鐵應用協會統(tǒng)計和估算,目前我國直接還原鐵的年需求量約為1000萬噸—1500萬噸。
直接還原是多金屬復合礦綜合利用的有效手段。我國多金屬復合鐵礦資源多,多金屬復合鐵礦資源的綜合利用是我國鋼鐵工業(yè)和國民經濟可持續(xù)發(fā)展的重要方向之一。直接還原是多金屬復合鐵礦實現綜合利用的有效手段,例如,釩鈦磁鐵礦的鐵、釩、鈦的綜合利用,硼鐵礦的鐵硼分離,低品位紅土鎳礦的利用,我國大量難選礦的開發(fā)利用等。利用直接還原技術實現釩鈦磁鐵礦、硼鐵礦、難選鐵礦的綜合利用,是我國鋼鐵工業(yè)和國民經濟可持續(xù)發(fā)展的需要。
建設煤制氣—氣基豎爐示范性生產線,推動直接還原鐵發(fā)展是當務之急。雖然我國具備了發(fā)展直接還原鐵生產的資源條件,煤制氣—氣基直接還原鐵豎爐技術是成熟的,但至今我國沒有一個煤制氣—氣基直接還原鐵豎爐工業(yè)化生產線。在有條件的地區(qū),如遼寧朝陽,建設適當規(guī)模的示范性工業(yè)化生產線,是推動我國直接還原鐵發(fā)展的當務之急。