直接还原铁生产新技术综述（一）

 1、前言

    不采用高炉的炼铁法之一－直接还原炼铁法，是一种不把氧化铁熔化就还原成

金属铁的炼铁法。目前，以天然气作还原剂的MIDREX法和HYL法生产的还原铁已占

世界还原铁总产量的90%左右。从六十年代后至七十年代许多国家对直接还原铁法

进行了研究、开发和建设。直接还原铁法不像高炉那样需要炼焦炉等辅助设备，因

此不仅在发展中国家，而且在发达国家，它已成为电炉短流程钢厂的发展中心。根

据各国和地区实际情况的不同，正在发展的直接还原炼铁法不仅有以天然气作还原

剂的，还有以煤作还原剂的。另外，从炼铁废弃物中回收铁等有价金属并对其进行

再利用的方法也开始得以发展。

    本文在对还原铁的发展过程进行概述的同时，还对最近再次引起人们关注的采

用含球团生产还原铁的技术进行了展望。

    2、还原铁在钢铁生产中的地位

    虽然最近又在高炉试用由直接还原铁法生产的还原铁，但主要还是在电炉中使

用。1998年世界粗钢产量为7.2亿t，其中采用电炉法生产的粗钢量约占2.6亿t,这

当中的3670万t直接还原铁用于电炉炼钢。

    3、还原铁的生产概况

    1999年还原铁的产量为，MIDREX法生产的还原铁占总量的67.2%，HYL法约占2

3%。

    根据世界还原铁生产量在过去30年间的变化和对今后的预测可知，还原铁的产

量大约从1980年初开始下降趋势。但是，由于电炉炼钢和电炉短流程钢厂生产的高

级钢产量将增加以及采用连铸后自产废钢将减少，因此可以预计，到2005年世界还

原铁的产量将达6000万t，2010年将达7500万t。

    4、利用还原铁的优势

    还原铁作为含有害杂质少的钢铁原料主要用于高炉、转炉或电炉。尤其是在电

炉短流程钢厂发达的美国，自1991年后电炉使用还原铁的数量迅速增加。高炉只是

在需要暂时增加产量时才使用还原铁。但有报告说，中、小型高炉想要增加产量，

如果经常使用还原铁，高炉利用系数可保持在3.5以上。另一方面，日本的钢铁公

司，尤其是采用高炉炼铁的公司都各自具有独特的高炉高生产率操作技术，且由于

还原铁的价格比自产生铁的高，因此不论是高炉还是转炉对还原铁的使用仍持消极

态度。

    六十年代初期，美国在试验高炉和商业高炉上对高炉使用还原铁后的效果进行

了详细调查。另外，从六十年代末到七十年代初，日本的八幡制铁所、富士制铁所

、川崎钢铁公司和墨西哥高炉公司也进行了高炉使用还原铁后的效果调查。结果可

知，还原铁的金属化率提高10%，可增加铁水8%左右，降低焦比7%左右。从有效利

用热能的观点来看，从高炉炉顶装入还原铁块比风口喷吹还原铁粉的效果更好。但

是，大量使用金属化率高的还原铁后，由于焦比反而会增大、高炉利用系数会下降

，因此采取在数座高炉分散使用还原铁比在单座高炉集中使用还原铁的效果好。

    在转炉炼钢时，还原铁只是作为冷却剂少量使用而已，而在电炉炼钢时却大量

使用。虽然日本的电炉对还原铁的使用具有很浓的兴趣，但基本停留在试验性使用

。电炉使用还原铁的利弊如下：

　  a、与废钢或生铁相比，还原铁的有害杂质（Cu+Ni+Cr+Mo+Sn）含量极少，能

稀释和减少钢中的夹杂物。

　  b、电炉使用还原铁后，钢水的沸腾会变得活跃，可减少钢中的夹杂物，并降

低钢中的N含量。

    c、能缩短出钢的间隔时间，提高钢水的收得率。

　  d、电极的消耗和电耗随未还原的FeO和脉石量的增加而增加。

    另外，还进行了用还原铁的筛下粉替代烧结矿生产中所用的焦粉，以拟制NOx

和SOx发生量的试验。在使用还原的筛下粉为20%的情况下，SOx的发生量比标准值

降低100ppm。