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1、COREX炼铁工程介绍李世耀 孙怀平当今，世界上已达到工业化规模生产的炼铁方法有：高炉法、COREX法、FINEX法三种。其中COREX法和FINEX法都是熔融还原炼铁法，FINEX技术是COREX技术进一步深度发展。直接还原的回转窑配电炉的炼铁法仅在个别国家采用。高炉炼铁法迄今已有近200年历史，高炉法虽有铁前系统庞大，对原料要求高，环境污染严重等缺点，但它是效率最高，最适合大规模化生产的炼铁方法。故高炉炼铁工艺仍然会长期存在，并在相当长的时期内会占统治地位，特别在我国。现在主要任务是加强高炉的技术改造，提高高炉的寿命，降低能源消耗，减少环境污染，增强产品竞争力。熔融还原技术是钢铁工业的几项
2、前沿高新技术之一，是一种用煤和矿生产热铁水的新工艺。由于它有不用焦炭，使炼铁摆脱了对冶金焦的依赖和有提供了直接使用粉矿的可能性、环境保护好、能耗低、投资省、应变能力强等优点，因而受到世界各国的关注。到目前为止，世界上已有5座COREX设备投入运行，年产60万吨的FINEX试验设备已在韩国投入运行。我国具有发展非高炉炼铁的优越条件，发展非高炉炼铁生产的要求也越来越迫切。宝钢集团浦钢搬迁罗泾工程COREX C-3000炼铁工程即将开工，为此，在这里就COREX炼铁工程作个简要的介绍。COREX法炼铁采用块矿、球团或烧结矿为含铁炉料，直接用煤作能源。铁氧化物的预还原及终还原分别在两个反应装置（即预还
3、原竖炉和熔融气化炉）中进行。COREX装置中的还原竖炉原则上是一个直接还原设备，与其他直接还原竖炉或高炉上部类似。矿石和部分熔剂按预定料批装入还原竖炉，在下降运动中完成预热和还原过程。降至竖炉底部的矿石已被还原成金属率大于90%的海绵铁，海绵铁和熔剂通过海绵铁螺旋给料管道加入下部的气化炉；熔融气化炉自带了一个“焦化厂”即煤在熔融气化炉的上部有一个结焦过程，从而形成焦炭床层，依靠这个焦炭层，将还原竖炉下来的海绵铁熔炼成生铁，生产出类似高炉铁水成份的铁水。气化炉的另一个作用是产生还原竖炉需要的还原气。COREX法炼铁法的流程见图1示，COREX C-3000塔架工艺布置见图2示。图1 COREX炼
4、铁工艺流程图2 COREX C-3000塔架工艺布置图COREX炼铁法和高炉炼铁法的装置构成比较是： COREX炼铁法的预还原和终还原分别在还原竖炉和熔融气化炉中进行，而高炉炼铁法则在一个反应器中完成； COREX炼铁法不用热风炉和热风管道，而需要专门的大型制氧站，氧气不必加热，而高炉炼铁法需要鼓风站，需要为高炉提供高温热风的热风炉和输送热风的热风管道； COREX炼铁法和高炉炼铁法均有类似的供料系统、风口平台、出铁场和渣铁处理系统等。可以说COREX技术是借用了许多成熟的高炉技术和竖炉技术； COREX比高炉多一组热旋风干式除尘器，并将所有的干、湿除尘设施都置于COREX塔架上，布置紧凑。而
5、高炉的除尘设施都布置在地面上； COREX装置高度比相同产量的高炉高得多。C-2000型COREX炉内型（竖炉高度气化炉高度）总高约为50m，而1500m3高炉炉体高度仅为25.6m.。COREX C-2000的还原竖炉和熔融气化炉的炉衬构造见图3、图4。图3 还原竖炉炉衬构造示意图4 熔融气化炉炉衬构造示意COREX炼铁法和高炉炼铁法的筑炉工程比较是： COREX炼铁法筑炉工程主要包括熔融气化炉、还原竖炉及其附属设备（出铁场渣铁沟、热旋风除尘器、各种煤气、粉尘、安全和海绵铁给料管道等），而高炉炼铁法筑炉工程主要包括高炉炉体、热风炉炉体及其附属设备（出铁场渣铁沟、粗煤气系统、热风管道、烟道和余
6、热回收管道等），有较大差异； COREX炼铁系统筑炉材料用量大大低于产量基本相同的高炉系统筑炉材料的用量（约为1/22/5）； COREX筑炉工程材料用量虽大大减少，但由于有各种直径在5002200的发生煤气管道，还原煤气管道、海绵铁排出管道、炉顶煤气管道及热旋风除尘器等设施，其内衬采用耐火砖、纤维制品、浇注料和喷涂料等多层复合炉衬，施工难度增大，专业间施工配合增多。 气化炉氧口以下炉衬构造和施工方法基本与高炉相同，即炉底、炉缸采用炭块、石墨块、加陶瓷杯结构，炉底耐材从铁口进炉；气化炉炉衬构造不同点有：1气化炉氧口以上的形状和炉衬结构不同于高炉上部；2气化炉炉顶为半球状，采用有锚固装置的喷涂层(有轻质层,工作层两层）；3气化炉炉腹以上衬壁中有粉尘烧咀、氧气入口、人孔、海绵铁入口、安全管道口，煤入口，还原煤气入口等各种孔口，增加了施工难度，影响工程进度； 竖炉炉底有拨料器，海绵铁出口，既有炉底砖砌筑专业施工配合问题，又有更高的炉底砌筑的水平度和标高要求；竖炉圆墙中段有还原煤气环道和几十个进气孔以及清灰孔，且还原煤气入口处的碳化硅砖和黏土砖设计了特殊结构，且需预砌筑，大大增加了施工难度； COREX工程筑炉专业项目除出铁场外均与结构、管道、设备、电气在同一个塔架内，上、下主体交叉平行作业比高炉更为集中，对专业间协调配合，施工流程、施工安全以及平面布置有更多的要求。
