釩鈦磁鐵礦非高爐冶煉產業化調研展開
由國家釩鈦產業聯盟(四川省釩鈦鋼鐵產業協會)組織,中冶賽迪、西昌礦業、聯盟特聘專家參加釩鈦磁鐵礦非高爐冶煉產業化調研,于6月17日-29日在四川、湖南、山東、河北、北京等國內主要釩鈦磁鐵礦產地及研究單位所在地展開。
在綠色低碳高質量發展的大背景下,非高爐冶煉是發展方向,釩鈦磁鐵礦的非高爐冶煉更具緊迫性和經濟性,釩鈦磁鐵礦非高爐直接還原不僅可以100%使用釩鈦磁鐵礦,鐵、釩、鈦回收率也可達到95%、80%、65%以上。中南大學、重慶大學、攀鋼集團、龍佰集團、中冶賽迪等單位經過數十年的不斷探索,已形成氣基豎爐-電爐熔分-轉爐提釩-煉鋼基本生產工藝,但技術先進性和可靠性,特別是經濟性驗證不夠,大規模產業化的系統論證迫在眉睫。本次調研就是為推進釩鈦磁鐵礦非高爐冶煉示范線建設,同時對政府制定產業政策提供參考意見,由國家釩鈦產業聯盟(四川省釩鈦鋼鐵產業協會)牽頭,攀鋼集團、川威集團、德勝集團、達鋼集團、西昌礦業、中冶賽迪等單位參加,開展釩鈦磁鐵礦非高爐冶煉產業化課題研究。
6月18日,調研組在攀枝花向陽釩業公司和龍佰四川礦冶公司開展調研。攀枝花向陽釩業公司電回轉窯還原技術及生產工藝,對釩鈦磁鐵礦直接還原具有一定的借鑒意義。龍佰四川礦冶公司集釩鈦磁鐵礦采、選、冶于一體,是攀枝花最早開展轉底爐+熔分工藝實現對釩鈦磁鐵礦綜合利用實驗室研究的單位,該公司采用“鈦精礦---烘干---電爐”主體工藝流程,已經實現產業化。
6月20日,在中南大學,調研組同朱德慶教授、郭宇峰教授、潘建教授、李思唯博士,就先釩后鐵、先鐵后釩兩種主體工藝路線進行了深入交流討論。對于純氫成本,美國目前約0.5元RMB/立方米,中國國內制氫成本約1.3元RMB/立方米,在應用氫氣的場景逐步打開的過程中,中國制氫成本將會進一步降低,反過來又會刺激和促進鋼鐵行業氫冶金的發展,進而相互促進,迎來良性發展期。
6月21日,在中冶長天,調研組與胡兵博士就其新型回轉窯技術開展了深入交流討論。該新型回轉窯在供風系統、燃燒系統及溫區控制方面做了較大改進,提升了回轉窯的工作效率,且采用了最新音頻共振裝置防止窯內結瘤,降低“結圈”風險。
6月25日,在衡水中科院過程所實驗基地,調研組與陳德勝博士團隊就采用富氧側吹爐純堿造渣工藝,制得高品質純鐵(鐵水中S、P小于10ppm)技術進行交流。該技術的核心思想是為保鈦渣的活性,研究開發出一套兼顧的工藝,V、Ti為主產品、Fe是副產品的工藝路線,但也面臨鈉鹽對耐火材料侵蝕嚴重、煙氣含堿難以回收利用等問題,經濟性和規?;灿写甲C。
6月26日,在北京中關村中科院過程工程所,調研組與朱慶山教授進行了深入交流。朱教授展示了部分在1978-1982年期間,國家組織若干攻關團隊對于釩鈦磁鐵礦的研究成果。他認為釩鈦磁鐵礦的綜合利用“主要是經濟挑戰、不是純技術問題,是相互影響、相互促進”,對于兩個主要路線:流態化、氫基豎爐各有千秋。同時,他還提出了“柔性煉鐵---電解制鐵”技術路線,利用垃圾電(光伏發電、風電),不能連續對外供電的特點,發展電解制鐵,可以制取99.9%的純鐵。
6月27日,在山東冶金設計院,對HISmelt技術路線、碳排放、經濟性開展了深入討論。該工藝整體煤耗大約為950kg/t鐵,該裝置在Fe、V、Ti資源綜合利用和雙碳約束的條件下,恐難于推廣。
6月28日,在河鋼集團新材料研究院,李蘭杰副院長,簡要介紹了河鋼集團宣鋼120萬噸焦爐煤氣零重整氫基豎爐,分兩期建設,一期60萬噸2022年10月投產、2023年5月達產。他們的主體工藝路線是:使用普通礦,含Fe66%球團礦---氫基豎爐(金屬化率可達94%)---電爐(30%直還原鐵+70%廢鋼)---生產特殊鋼和鎳基合金。目前直還原鐵成本與廢鋼基本相當。
釩鈦磁鐵礦非高爐冶煉技術,在前輩們研究的基礎上,大家的熱情都很高,幾乎可以用“雨后春筍般”形容,企業和研究院都敢于投入、勇于創新,我們相信,在資源綜合利用、雙碳約束的大背景下,在不遠的將來,釩鈦磁鐵礦非高爐冶煉技術,必將迎來新一輪發展時期。
聯盟和協會技術總監張芮,聯盟專家張勇,西昌礦業工程師朱茂川,中冶賽迪咨詢總經理助理蘇丹,中冶賽迪工程技術氫還原事業部高級工程師王博,中冶賽迪技術高級工程師吳年鑫參加調研。