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目前,熔融还原还不能完全摆脱对焦炭的需求,焦化工序的能耗还要计入熔融还原的能耗。
高炉流程炼铁能耗有优势。东北大学赵庆杰教授的不同工艺直接还原铁能耗比较见表5。高炉流程产品是热铁水,直接还原产品是固态的海绵铁,海绵铁要变成热铁水需要能量,故高炉流程炼铁在能源消耗上有优势。
2018年重点钢铁企业高炉炼铁平均工序能耗392.13千克标准煤/吨,有27个企业的高炉能耗低于390千克标准煤/吨;平均炼铁燃料比为536.43千克/吨,平均入炉焦比372.11千克/吨。2018年沙钢5800立方米高炉和中国宝武集团宝钢4号高炉燃料比为488千克/吨和489.57千克/吨,入炉焦比分别为317千克/吨和291.98千克/吨。2011年宝钢COREX的能耗为593.87千克标准煤/吨。
表3~表6的数据表明高炉炼铁工艺的能耗是低于COREX和FINEX;转底炉的产品是固态,要进行熔化是需要一定热量的。
高炉炼铁成本低。2017年,我国重点统计钢铁企业平均高炉炼铁成本是2017.97元/吨,有8家企业低于1900元/吨,太钢的生铁成本只有1656.96元/吨。这些高炉使用的原燃料质量远低于熔融还原要求的质量。如2018年,重点钢铁企业高炉入炉品位57.42%,焦炭M40为87.64%,M10为6.01%,灰分为12.63%,硫分为0.82%;而EINEX使用矿石的品位是61%,煤的灰分在6%~8%等,所以高炉炼铁的成本低。实践表明,COREX和FINEX的生产成本是高于高炉炼铁工艺的成本。
对高炉使用金属化炉料要结合能源来源。理论上,高炉使用金属化炉料生产,每提高金属化率1%,可降低燃料比0.5%~0.6%。这里包括直接还原铁、金属化球团矿和烧结矿等。但生产直接还原铁、金属化球团矿和烧结矿消耗能量,如果利用钢铁联合企业内部的二次能源生产出来的这些产品,炼铁系统的能耗会得到降低。如利用外来的能源生产这些产品,再加上高炉炼铁的能耗,炼铁系统的能耗和成本就要上升。欧美的部分高炉生产实践已证明了这一点。








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