巩义市三谊重工机械制造厂http://www.hnsyzg.com 目前大部分锕是用两段法炼成的， 即先由矿石炼出生铁，然后在炼钢设备中进行脱碳和去除其他杂质的精炼。这个方j击有许多优点，因而取代了几个世纪前应用的一段炼钢法，但是在高炉炼铁法整个发展和完善的过程中人们对一段炼钢法总是有兴趣。
铁的无焦冶金或非高炉冶金有许多方法，这些方法有一个共同的特征：不用炼制生铁就得到锕或铁。
无焦冶金法大体可分为两大类-液态法和固态法（高温和低温法）。
在高温法中，氧化铁的还原是在高于氧化相和金属相熔点的温度下进行的。这里的产品是含有不同量的碳、杂质和渣的液态金属。尽管高温法好象很简单，但是在试行中出现 的许多问题尚无可以接受的工程技术上的解决办法，因此这种无焦冶金法暂时还未脱离工业试验阶段。
固相法通常叫做直接还原法，在这种方法中固体或气体还原荆在低于炉料组分软化点（约1100℃）的温度下脱除矿石的氧。还原后所得产品保持铁矿原料的外部形态。如果还 原的是铁精矿，产品叫铁粉；如果原料是球团或粒度固定的块矿，产品叫做金属化球团（或金属化矿石）。还原产品往能叫做海绵铁，心为它具有孔酵结构和发育的表面。
Wl +7l还咏法是具有工业规模的疗法，奠产品供电弧炉、辑，L转炉和其他炼钢设备炼钢使用。
如果不算1 9I J年在瑞典出现井用于铁粉生产的赫加纳斯(Hoganas)法的活，耶21932年在谢杰福尔斯（瑞典）实现的韦伯( Wiberg)法是制取炼钢用直接还原铁的较古老方法。在很长一段时间内，这个国家都以/-2.0百万吨／年的产量用韦伯炉为酸性平炉和感应炉提供炼优质钢用的海绵铁，1957年在墨西哥奥哈拉塔和拉来纳厂 (HojaLata YLamina SA)建成的能力为9 5万吨／年的装置是****个生产金属化炉料的人型鞋置。七r年代直接还原铁发展较快，投产了炉能力h40-60万吨，年的连续还原的米德雷克斯(M，“r‘x)和蹲罗赞尔(I' urofcr)竖炉一 截止』9阳，世界上直接还原装置的总能，J4L-W情况[3]妯F．百万吨，年： /908/U62 对直接还慷装置将米可能扩大的能力的估引有分歧。l列数字4，可以认为是有足够根据jt /985年五千至五千坛百万吨，1 UOo;f.九千万吨。
具有I业规模的直接还原泣，就其设备的形式来说，可讣向四娄(见囝n。
竖炉和利用坚炉的直接还碌法(图j．a)。从强化熟窀换过程和还原过程的观点来看，竖炉法是较为有效的。在竖炉中使用的铁矿石原料是块料（球团、矿石），这种块料能保证炉料有良好的透气性。在soo～900'e的温度下利用氢气和一氧化碳进行还原。加热炉料和还原反应所需热量是靠加热至IOOO-IIOO'C的还原气体的热量来抵补的，因此还原气体的循环速度应足够大，而料住对气流的阻力则要小。使炉料透气性恶化的一些因素（如结块、产生粉矿）会导致炉况失常，而且还会感化操作指标，因此对氧化球团及矿石的抗压强度、还原破碎及粒度组成有很高的要求。
竖炉用的还原气体是阻转化气体碳氢化合物的了，法得到的。使用的原料主要是天然气和石油，也可以使用其它液体和气俸碳氢化爵物。竖炉（米德雷克斯，普罗费尔和阿姆柯式）直接三￡源{击的特点就在于其工艺及设备的形式，首先是还原气体的制取装置。昂首遍的办法是，在催亿剂的作用下，用炉顶煤气中的二氧化碳和水蒸气转化天然气，其次是用氧气转化。同一种还原方法的制取还原气体的流程也可能因使用的原料不同而有所不同。
金属化产品通常在炉下部被气体冷却至50-70'C。在用普罗费尔法时，出炉的海绵铁是热的，然后压块和水冷，或者在热状态下用专门容器进到电弧炉去熔炼。
奥哈拉塔和拉采纳法(海尔法(HYI是在尉期循环的固定床式反应罐内还原矿石或球团(图I，6)，还原气体是用蒸气转化天然气法制取的，但是也可以使用其它’e体燃料和石油。在870-/OoO'C和392千帕压力下进行还原。簿进入反应罐的加热至joo.l'e的还原气体的物理热加热炉料。制出的产品用天然气冷却。
在本法中料的静止不动限制了料层的厚度和煤气利用率，而且也决定了过程的周期性特点；该过程包括装料、料的加热和还原、海绵铁的冷却和卸出等工序。为卸出部分结块的还原料，使用了装有刀艮和剂具的专门装置。
这种还原装置设有4 -5个反应罐，在每个反应罐都顺序进行不同的操作。在采用传统的海尔法时，在其中一个反应罐中利用一个或两个进行二次还原的反应罐所排此的煤气预热原料并使铁预还原，而二次还原则是使用转化装置供给的新煤气。在下一个反应罐中用天然气冷却铁和渗碳，从较后一个反应罐卸出海绵铁，然后装料。
在用固体碳进行直接还原的方弦中应用较广的是使用管状炉的SL/RN法和克虏伯(Krupp)法（图I，B）。使用的还原剂有焦粉、肥煤、褐煤及其半焦和无烟煤等，其中一部分用作燃料。为减少还原剂和燃料中的硫转入海绵铁，在炉料中添加石灰石和白云石。出炉的半成品经过冷却，筛分和磁选，其H的是分离出海绵性、回炉的还原剂，以及送往废料场的燃料欢渣和用过的石灰石。
炉子加热是靠液体或气体燃料的燃烧。根据选用的系统，惰设住坤予卸料端或炉体上的燃烧器燃烧燃料。由于炉料软化有0[起结囤的危险，炉温限制在1000 -1100℃的范图内。
同竖炉和反应罐相比，在旋转的管状炉内可以处理粒度范同很大的矿石原料，从铁矿砂到块矿和球团均可处理。
煤神的选择在还原工艺中是非常重要的环节。煤应保证有较高的还原速度（应具有很大的反应性）和高熔点灰分，冈为在回转炉内还原时的主要难题都与结固有关。
这类还原方法(SL/RN法，克虏伯法，考古尔(Codir)法，黑色冶金选矿设汁院法）在加热系统和铁矿石原料粒度方面各不相同，而阿卡尔法(ACCAR)( S-7J除用煤作还原剂外，还使用气体和液体燃料。回转炉生产的海绵铁同其他设备生产的产品相比，具有很高的抗空气和湿气二改氧化的性能。
圈1 各种方法所用的直接还罪设备示意囝 } -来德雷克斯法．阿姆柯法，普罗费尔法，6-海尔法；B-S/RN法，克虏伯法；r一法奥法(FIOR)，希伯法(HIB)；G一球田；P-矿石{r)l-海绵铁；BF-还原气体；or-排出气体：T-燃料；y一蝶 细磨铁精矿在沸腾层反应装置中的还原方法（固j，r）有法奥法和希伯法。利用流态化的原理对琏原速度施以气体动力学及温度的制约。该法的缺点是粒料有牯附作用，这个作用有碍还原的生晨，同时还会破坏沸腾层的稳定性。对多数细磨料来说，在n00-700℃的温度下就有显著的粘着现象。精果该反应装置比其他设备热耗高，单位生产率低'由f反应蛙置内温度低，使用(的还原荆多1P是U蕉7 b(希似法)或氧，c（法奥法）转，汜天然‘ti Jj得到氢气。还原所需热一t将还原ti体和矿石加热至工作温度uiij取j的。法奥法和希伯法的优点是，可L既使用细粒铁矿石料，不需造块，但是由-产品有氧化的趋势，所以必须压块(2，8，9]。
在直接还原铁的各种方法中，米德雷克斯法应用较广，这个方法无论是在装置的总能力，还是生产的产品数量上都居首位，而且还具有能耗低的特点(见表i)。在生产规模方面，海尔法仅次于前法。从整个来看，用竖炉和反应罐生产90师以上的海绵铁，这些海绵铁绝大多数用于炼钢生产。米德雷克斯法和海尔法是足够成熟的生产方怯，并且建成后很快就能达到设计指标。但是由于某些与装置本身的技术状况无关的原因，直接还原铁的能力在近几年的利用率倥约为55qo (10)。
直接还原装置大部分建在拉丁美洲和近东(见表2)拥有世界火部分天然气和石油储量的发展中国家。委内瑞拉的希伯法和法奥法装置主要是生产供国内高炉使用和销往美国爱欧洲的商品海绵按[9]。窿H本建成的管状炉多半用于处理冶金，j二产l㈨。自、尘和矿泥．这些尘混的特点是铅和锌的含嚼·衍。.盘』正撅叫Jll使这两种元索挥直掉-刊出的如‘m铁供高炉馥坩。在南非税娜维特班克用总能力为，uu万吨，年的管状%1r处理钒钛磁铁矿，其产品旭电高炉熔炼，日的是衍刈“I生产钒铁他用的半制品——钒渣。在格伦渡鲁克G1tllb ook)J （新西兰）(j 5]采用类似的流程处理钛磁铁，门砂，但产品用电慨炉熔炼。表2列出的其余装置生产的直接还原铁大部分用于附近的电炉炼钢牢问。
在苏联有以下一些半工业性直接还原装置t扎波罗热锕厂和别洛列菠克钢广的竖炉，科学生产协会“图拉黑色冶金“的带式焙烧机，西伯利亚电炉钢厂的链篦机一管状炉。

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