熔融還原煉鐵技術(shù)

1、熔融還原煉鐵技術(shù)摘要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，高爐煉鐵資源短缺與環(huán)境負荷日益加重的局面已經(jīng)充分顯現(xiàn)，開發(fā)新技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)技術(shù)將迫在眉睫，這其中以熔融還原煉鐵技術(shù)為主要開發(fā)對象。國際鋼鐵界始終沒有停止對熔融還原煉鐵技術(shù)開發(fā)的腳步，本文對現(xiàn)有HIsmelt、COREX和FINEX熔融還原工藝及設(shè)備進行了分析研究和綜合評價，指出了開發(fā)新熔融還原技術(shù)的原則，介紹了克服高爐煉鐵及COREX、HIsmelt熔融還原法存在的缺點的LSM煉鐵工藝。我們應(yīng)針對目前存在的問題，開發(fā)新的熔融還原煉鐵技術(shù)。關(guān)鍵詞熔融還原；COREX;FINEX;HIsmelt;LSMSMELTINGREDUCTIONIRONMAKING

2、TECHNOLOGYABSTRACTWiththeeconomicsocietydeveloping,itfullyshowsthattheresourcesshortageandenvironmentofblastfurnaceironmakingloadhaveaggravateddaybyday.Itisveryurgenttoexploitnewtechnologytoreplacethetraditional.Thesmeltingreductionironmakingtechnologyisoneofthemainresearchfields.InternationalIronan

3、dSteelsectorhasnotstoppedforsmeltingreductionironmakingtechnologydevelopmentpace.Thedevelopmentforthesmeltingreductionironmakingtechnologywasneverstoppedintheworld.Thisthesisjustgeneratesunderthisbackground.ThispaperanalyzesandmakescomprehensiveevaluationoftheexistingHIsmelt,COREXandFINEXreductionpr

4、ocessandequipment,pointsoutthattheprincipleofdevelopingnewsmeltingreductiontechnology,introducesLSMironmakingprocess,whichovercomesexistingshortcomingsofblastfurnaceironmakingandCOREX,HIsmeltsmeltingreductionmethod.Weshouldbeaimingattheexistingproblems,developnewsmeltingreductionironmakingtechnology

5、.KEYWORDSsmeltingreduction,COREX,FINEX,HIsmelt,LSM1.前言高爐煉鐵方法從使用焦炭算起已有三百多年的歷史，第二次世界大戰(zhàn)后的50年來，鋼鐵冶金技術(shù)獲得了重大發(fā)展。如今大型高爐的容積已超過4000m3,而且機械化、自動化日臻完善。自20世紀60年代后期，煉焦煤特別是低硫焦煤日益短缺，加上環(huán)境要求不斷提高、基建投資費用巨大，致使在發(fā)達國家年產(chǎn)百萬噸以下而采用傳統(tǒng)高爐流程的鋼鐵企業(yè)在經(jīng)濟上常處于困境。特別是二十世紀90年代以來，可持續(xù)發(fā)展對環(huán)境提出越來越高的要求，鋼鐵市場競爭愈演愈烈，各國不斷強化新工藝的研究，非高爐煉鐵技術(shù)研發(fā)空前活躍，新的煤基熔融還

6、原煉鐵法不斷涌現(xiàn)，使鋼鐵企業(yè)有更多的選擇余地。近二十年來，在自然資源日趨緊與環(huán)境負荷日益加重的形勢下，國際鋼鐵界始終沒有停止對熔融還原煉鐵技術(shù)開發(fā)的腳步，經(jīng)過反復探索和不斷努力，先后出現(xiàn)了許多有代表性的技術(shù)路線。目前，除20世紀80年代末奧鋼聯(lián)開發(fā)并實現(xiàn)工業(yè)化的COREX熔融還原煉鐵技術(shù)外，澳大利亞的HIsmelt技術(shù)和國與奧鋼聯(lián)聯(lián)合開發(fā)的FINEX技術(shù)也已接近工業(yè)化水平，這些技術(shù)極有可能成為未來鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的引領(lǐng)技術(shù)。鋼鐵工業(yè)正在掀起一場以熔融還原煉鐵1近終形連鑄為主的縮短流程的工藝變革，如圖1所示2。熔融還原是以純氧、原煤和原礦為原料煉鐵的一種工藝，它拓寬了鋼鐵冶金用的煤種，省去

7、煉焦甚至燒結(jié)和球團工序，使冶煉速度加快幾倍，這降低了投資、節(jié)省了能源、改善了環(huán)境、增強了生產(chǎn)靈活性。我國是當今世界鋼鐵大國，國鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展已經(jīng)成為國民經(jīng)濟快速發(fā)展的重要支撐條件。但是，客觀分析國鋼鐵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，資源短缺與環(huán)境負荷日益加重的局面已經(jīng)充分顯現(xiàn)，開發(fā)新技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)技術(shù)將迫在眉睫；此外，國鋼鐵企業(yè)普遍采用的先進技術(shù)大多來自國外公司，這種局面勢必造成先進技術(shù)長期受制于人，自主開發(fā)的激情長期受到抑制，難以形成自主開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的良性互動和創(chuàng)新機制的建立，這是制約我國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展更大的隱患。因此，國家把開發(fā)熔融還原煉鐵新技術(shù)明確列入國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中，成為我國

8、鋼鐵工業(yè)未來515年在相關(guān)重大技術(shù)開發(fā)方面的重要導向。.z二D耳任情的南褶曲口的舸帙點金塔站 0 1 mi T近口每-每-面一令見薄版2/磔 出一七二，、庭.皿1£. 煤熔總i鞏靠近蛙手江鑄 玲孔焦處理一冷乳薄板一疝同圖1鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)變革2.熔融還原典型工藝到目前為止開發(fā)出的熔融還原法約有36種之多，熔融還原工藝按其原理可分為一步法和二步法：一步法有Ausmelt和Romelt;二步法包含預還原和終還原兩段，其中預還原分為豎爐法COREX和流化床法DIOS,終還原分為熔融氣化爐FINEX和鐵浴反應(yīng)爐HIsmelt。熔融還原發(fā)展歷程大致可分為3代網(wǎng)：第1代工藝。從20世紀20年代開始

9、，當時主要使用一個反應(yīng)器（轉(zhuǎn)爐或回轉(zhuǎn)窯），稱為一步法，原料使用的是精礦和煤粉。當時所做的幾種實驗，雖然沒有成功，但是暴露出的問題對以后的發(fā)展有一定的指導作用。首先，二次燃燒率過高，渣中FeO含量高，對爐襯的侵蝕相當嚴重，沒有找到合適的耐火材料，并且二次燃燒所放出的熱量，很難傳遞到底部的鐵浴熔池中，過程難于控制，但精礦向熔池傳遞由二次燃燒產(chǎn)生的部分熱量，在今天也是有意義的。第2代工藝。有代表性的是瑞典20世紀70年代開發(fā)的用電做熱源的熔融還原法，它克服了由二次燃燒空間到還原空間傳遞熱量的困難。一些方法是用終還原產(chǎn)生的廢氣進行二步法的礦石預還原。已進行半工業(yè)試驗的方法是日red法、Inred法和等

10、離子熔煉法，但用電還原鐵礦石，多數(shù)情況下是不經(jīng)濟的，因而第2代未能推廣。第3代工藝。特點是放棄電能，立足于煤和氧氣的“無焦炭工藝”，而第2代工藝原有的預還原和終還原二步法在大多數(shù)情況下仍然保留。下面簡要介紹幾種典型的熔融還原工藝：2.1 COREX工藝COREX技術(shù)的研究始于20世紀70年代末，由奧鋼聯(lián)和西德杜塞道爾科富(Kof)工程公司聯(lián)合開發(fā)4,它是一種用煤和球團礦(塊礦)生產(chǎn)鐵水的新煉鐵工藝，COREX裝置是由上部還原豎爐和下部熔融氣化爐組成。塊煤通過密封罐和螺旋加料機加到熔化氣化爐的上部，氧氣自爐缸上部鼓入，燃燒焦產(chǎn)出高溫煤氣，并和上部硫化床小粒焦進行反應(yīng)，再與煤干儲裂解氣體匯合生成C

11、O+H2(95%)+CO2(3%)的高溫優(yōu)質(zhì)還原氣體5-6,還原氣體出熔融氣化爐后冷卻到850c進行除塵，再進入上部豎爐還原鐵礦石、塊礦(球團礦或燒結(jié)礦),鐵礦石被加熱后還原成金屬化率為92%的海綿鐵，在熔融氣化爐進一步還原、熔化、滲碳，熔劑石灰石、白云石隨鐵礦石一起加入豎爐，加熱分解，并在熔融氣化爐進一步分解、造渣、脫磷、脫硫，鐵水和爐渣的性質(zhì)類似高爐，最后自出鐵口一起排出。排出還原豎爐的爐頂煤氣經(jīng)過清洗后與未進入還原豎爐的富余煤氣混合成為干凈的中等熱值煤氣加以利用，如圖2是COREX熔融還原煉鐵工藝流程示意圖。經(jīng)過多年的論證，我國寶鋼率先引進了2套COREX技術(shù)和設(shè)備，其中1臺于2007年

12、11月投產(chǎn)。從國浦項、我國寶鋼COREX投產(chǎn)運行的情況看，盡管該工藝能連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，但也暴露了一些問題。COREX演化了高爐煉鐵技術(shù)，取得了商業(yè)成功，但同時也繼承了高爐煉鐵的一些缺點：(1)從煉鐵工藝上講，COREX是典型的爐床法煉鐵工藝，與高爐相比，COREX更多地依靠間接還原，間接還原度越高，工藝進行得越容易，因此無法擺脫料柱透氣性問題的困擾。(2)為保證豎式預還原爐料柱的透氣性，必須使用塊礦、燒結(jié)礦、球團礦或這些原料的塊狀混合物，因此必須配有造塊設(shè)備。而且對入爐塊狀原料的理化性能有很高的要求，從而提高了原料成本，使鐵水成本升高。(3)COREX的實踐證明，要依靠焦炭床來保護爐缸，穩(wěn)定生產(chǎn)

13、，就無法擺脫對焦炭的依賴(焦比10%20%),尤其是大型化后(如寶鋼C-3000),焦比會超過200kg/t。(4)從熔融氣化爐抽出的高溫煤氣經(jīng)凈化后，從1100C降到800850C,溫度損失了250c左右，而且這個損失是無法彌補的，因此熱效率比不上高爐。(5)雖然使用了全氧冶煉，但按爐缸面積計算得出的生產(chǎn)率僅為高爐的0.70.97。(6)豎爐預還原爐料的金屬化率波動大。(7)操作影響因素多，在爐體中部的高溫區(qū)使用了很多排料布料活動部件，使設(shè)備維修成本及熱損失增加，個別設(shè)備還不夠成熟，設(shè)備利用率降低，工廠設(shè)備壓力加大。(8)在高爐冶煉條件下，采用富氧噴吹有一定的限度，傳統(tǒng)高爐更不能采用全氧冶煉

14、。COREX工藝雖然采用全氧冶煉，但其生產(chǎn)率并不高，根本原因在于，雖然全氧熔煉速率很快，但受到上部豎爐鐵礦還原速率的限制，對于一定產(chǎn)能的COREX熔融還原工藝，要求下部熔融氣化爐的操作必須與上部的豎爐鐵礦還原情況相匹配，才能達到較好的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標網(wǎng)。盡管COREX工藝還原存在著一些不足，甚至有些冶金專家稱其為“半截子”革命，盧維高教授更說它是個“怪胎”9,但畢竟COREX法是目前世界上唯一大規(guī)模經(jīng)濟運行的熔融還原煉鐵生產(chǎn)裝置，因此是容易受到冶金界青睞的清潔煉鐵技術(shù)。城v布出.,修圖2COREX熔融還原煉鐵工藝流程示意圖2.2 FINEX法FINEX10是由浦項與澳鋼聯(lián)(VAI)在COREX

15、基礎(chǔ)上開發(fā)的、直接使用礦粉(<8mm)和煤粉煉出鐵水的工藝。在FINEX工藝中，鐵礦粉在三級或者四級流化床反應(yīng)裝置中預熱和還原，如圖3所示。流化床上部反應(yīng)器主要用作預熱段，后幾級反應(yīng)器是鐵礦粉的逐級還原裝置，可以把鐵礦粉逐級還原為直接還原粉。之后，直接還原粉或者直接裝入熔融氣化爐，或者經(jīng)熱態(tài)壓實后以熱壓實鐵的形式裝入熔融氣化爐中。在熔融氣化爐中，裝入的直接還原粉和熱壓實鐵被還原成金屬鐵并熔融。FINEX過程產(chǎn)生的煤氣是高熱值煤氣，可以進一步用作直接還原粉的生產(chǎn)或者發(fā)電等。Rue OreProcess Optinizioii圖3 FINEX流程圖CM 拙 iquenii 噂FINEX工藝克

16、服了高爐、COREX爐、直接還原豎爐的一些缺點，其特點為：(1) FINEX工藝的原料由塊礦、球團礦改為粉礦(平均粒度在13mm,最大粒度8mm),粉礦資源豐富。價格低廉的鐵粉礦和一般煙煤，為該工藝的發(fā)展賦予新的活力。(2) FINEX爐頂煤氣全部循環(huán)使用。浦項認為FINEX比高爐制造成本下降15%,宣稱總體投資是高爐流程的80%。(3) FINEX流程的SOx、NOx、粉塵的排放量與高爐流程相比，只有6%、4%和21%,并且沒有焦化含酚、氟等污水的排放，是一種清潔生產(chǎn)工藝，因此環(huán)境友好。(4)鐵水質(zhì)量與高爐、COREX爐相當。冶金界最關(guān)心的是該工藝的原料、能耗和生產(chǎn)成本。高爐生鐵成本中原料占

17、60%左右，而FINEX只占45%左右。高爐成本中燃料和動力占30%,扣除煤氣回收約為28%。而FINEX燃料和動力因使用大量氧氣約占55%,扣除煤氣回收仍占約41%,其中氧氣每噸鐵消耗約500m3,其費用為成本的20%0有專家估算，在國情況下，F(xiàn)INEX與大型高爐相比(如1座3800m3高爐與2座年產(chǎn)150萬t鐵的FINEX),高爐比FINEX生鐵成本低12.5%11。2.3 HIsmelt法HIsmelt12-13法是澳大利亞CRA公司與彳惠國KloecknerWerke公司合作開發(fā)的，HIsmelt流程采用循環(huán)流化床預還原爐和鐵浴式熔融還原爐14。預還原爐使鐵礦石只還原到浮氏體，旋風除塵

18、器收集后，以熱態(tài)吹入鐵浴中。預還原爐排出的煤氣用于空氣的預熱。HIsmelt熔融還原爐的工藝原理是用噴槍向鐵浴熔融還原爐溶渣層噴吹06mm鐵礦粉、熔劑和煤粉；富氧的高溫熱風從爐頂噴入，與熔池里逸出的CO、H2進行二次燃燒，釋放出熱能在強烈的渣鐵噴濺攪動中完成熱傳遞，熔化噴入的固體原料。HIsmelt熔融還原爐在100kPa的壓力下工作，鐵水經(jīng)虹吸排出至感應(yīng)保溫加蓋的前爐，定期從渣口出渣。如圖4為HIsmelt精的源爐空氣一熱風爐口.二的熔融還原爐圖。制氧機低出值的燃燒煤氣圖4HIsmelt流程圖HIsmelt熔融還原具有如下特點：(1)原料來源廣泛，可以全部使用粒度6mm以下的粉礦、粉煤，包括

19、無法通過燒結(jié)廠回收的廢棄物，物料中的C、CaO和MgO也能得到利用；對燃料煤的要求比較寬松，可大幅度減少鋼鐵生產(chǎn)的資源消耗。(2)由于HIsmelt熔融還原爐有強氧化性爐渣，有較好的脫磷效果，非常適合于冶煉高磷礦，這是區(qū)別于高爐和其他非高爐煉鐵工藝的主要特點。(3)由于氧化性氣氛很強，所以它產(chǎn)出的鐵水含磷低、碳低、硫高，硅鈕含量為0,不適合直接供傳統(tǒng)煉鋼流程使用。經(jīng)過爐外脫硫和添加鉆鐵、硅鐵合金或與高爐鐵水兌配，可達到煉鋼鐵水的要求。(4)操作靈活，反應(yīng)過程的啟動、關(guān)閉簡便易行，從而使得煉鐵和煉鋼作業(yè)能有效銜接，而不必限產(chǎn)鐵水。(5)由于粉礦預還原度低，爐渣含F(xiàn)eO高，爐襯腐蝕快，一代爐齡僅1

20、218個月。(6)由于HIsmelt熔融還原為低壓操作，大量高溫含塵煤氣熱能難以回收利用，噸鐵能耗高，因此高溫低熱值尾氣便成為該工藝的“雞肋”。HIsmelt是典型的“一步法”熔融還原工藝，占地面積很小，直接利用粉礦、粉煤冶煉，對鋼鐵界的經(jīng)營者有著較大的吸引力。但該工藝要想實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，在熱煤氣利用、CO二次燃燒并將熱量有效傳遞給熔池，提高設(shè)備利用率及降低爐襯成本方面還有很長的路要走。3.綜合分析評價(1)從工藝角度看，COREX更多依靠間接還原工藝，保留著高爐煉鐵工藝的特點；FINEX則把COREX的預還原豎爐改變成多極流化床反應(yīng)器，可完全使用粉礦；這兩種熔融還原工藝可以說是對高爐的“改良

21、”，只是FINEX的改良深度更深一些15。而HIsmelt則完全擺脫了高爐煉鐵工藝概念，是煉鐵技術(shù)的一種“革命”，可有效解決困擾高爐工藝的料柱透氣性問題，是真正意義上的熔融還原技術(shù)。(2)在原燃料資源的取用上，COREX可以使用非焦煤，優(yōu)于高爐，但還須使用塊礦和球團及部分焦炭。FINEX不僅可用非煉焦煤，而且擺脫了對塊狀原料的依靠，這一點優(yōu)于高爐和COREX,只是還需要塊煤和粉煤造塊。HIsmelt則原燃料全部粉狀化，且對原燃料性質(zhì)無特殊要求，資源面最寬，便于就地取材并且可使用高磷礦石。(3)在流程設(shè)備上，COREX還需要球團、塊礦等造塊設(shè)備和部分焦炭；FINEX使用粉礦和粉煤造塊，可以不建燒

22、結(jié)、球團、煉焦廠；HIsmelt完全免除了燒結(jié)、球團、煉焦廠投資，也不需要煤造塊。但3種工藝均需配套龐大的制氧設(shè)備和較大的自備電廠。(4)在生產(chǎn)成本上，F(xiàn)INEX和HIsmelt原料成本相對較低，COREX和FINEX氧氣成本較高。燃料消耗前兩種高于HIsmelt,因此生鐵成本COREX最高，HIsmelt最低，但3種均高于高爐。(5)從一次性投資看，COREX要高一些；FINEX投資成本會較低；HIsmelt冶煉設(shè)備相對單一，三者之中投資最低。(6)現(xiàn)狀與前景。COREX工藝最成熟，已有數(shù)家投入生產(chǎn)，并取得很好的成績，完全實現(xiàn)了商業(yè)化。FINEX在工藝上優(yōu)于COREX,但目前仍處在示工廠試生

23、產(chǎn)階段，再經(jīng)過一段時間的調(diào)整完善，將具備商業(yè)化推廣價值，成為COREX的有力競爭者。HIsmelt工藝示工廠投產(chǎn)較晚，又是一種全新的工藝，估計需要一段時間改進、完善。因其工藝優(yōu)點多、投資和生產(chǎn)成本低，一旦成功,其競爭優(yōu)勢比較大。我國首鋼曾參與澳大利亞合作開發(fā)HIsmelt熔融還原技術(shù)，但由于HIsmelt的試驗尚未取得明確結(jié)論，妃甸首鋼新廠仍按傳統(tǒng)的煉焦、燒結(jié)和高爐系統(tǒng)建設(shè)。萊鋼、淮鋼原計劃建設(shè)HIsmelt熔融還原生產(chǎn)裝置的規(guī)劃也由于上述原因，而沒有采取實際行動。沙鋼等建設(shè)COREX或HIsmelt的規(guī)劃或設(shè)想，還有待寶鋼COREX的實踐。工藝不同，各種熔融還原方法均有自己的特點。引進國外先

24、進技術(shù)固然必要，因地制宜研制出適合我國國情的低成本熔融還原煉鐵工藝更重要。表1為幾種熔融還原工藝概況的介紹。表1幾種熔融還原工藝概況COREXHismeltDIOSFINEXRomelt鐵礦石塊礦、球團經(jīng)過篩選經(jīng)過篩選<8mm鐵所有的鋼鐵礦的鐵礦粉<6mm的鐵礦粉<8mm礦粉原材料煤1014mm煤粉<6mm煤塊822mm煤粉煤塊或煤粉煤耗110012006507007809501000105012001400金屬化率90左右1025<2785二次燃燒率05060>555傳熱效率>8085>806070氧耗600700270550>54080

25、0設(shè)備能力萬噸年/15080500t/d15035現(xiàn)狀已工業(yè)生產(chǎn)已投入工業(yè)已形成工年產(chǎn)150萬共生產(chǎn)1.5多年生產(chǎn)業(yè)化噸工廠已投入生產(chǎn)萬噸鐵水4.開發(fā)熔融還原新技術(shù)4.1 開發(fā)熔融還原新技術(shù)應(yīng)遵循的原則高爐煉鐵經(jīng)過了漫長的技術(shù)發(fā)展過程，特別是近年來，在各種現(xiàn)代高新科技的支持下，高爐煉鐵技術(shù)迅速發(fā)展，具技術(shù)先進水平達到了登峰造極的地步。世界鋼鐵工業(yè)，煉鋼生鐵的供應(yīng)90%左右來自高爐，而我國幾乎100%來自高爐煉鐵。熔融還原開發(fā)的目的是避開高爐煉鐵的缺點，并具有優(yōu)于高爐煉鐵的技術(shù)經(jīng)濟指標和環(huán)境保護指標，否則即失去了開發(fā)的意義。因此，任何一種熔融還原方法，應(yīng)該滿足一定的技術(shù)經(jīng)濟要求：（1）低能耗、低

26、成本，環(huán)境友好。（2）單位容積的生產(chǎn)率高于高爐，年產(chǎn)量低于100萬t或更低，方法仍然經(jīng)濟。（3）可使用粉礦，無須燒結(jié)機和焦爐等用于原料塊狀化加工的設(shè)備。（4）可全部或大部使用非焦煤為燃料，擺脫對冶金焦炭的依賴。（5）設(shè)備的開機、停機簡單，能提高生產(chǎn)的靈活性。（6）流程短，無須巨大的配套設(shè)備。遵照上述原則，國開發(fā)了一種新的熔融還原煉鐵技術(shù)一LSM工藝。COREX將高爐從軟熔帶以上移走，構(gòu)造成了豎式預還原爐，而LSM工藝則將高爐從軟熔帶以上躺倒構(gòu)造成為水平預還原爐床，演化而來的LSM工藝設(shè)備如圖5所示。LSM工藝吸收了日本神戶制鋼轉(zhuǎn)底爐（Fastmet、ITmk3）,日本川琦制鋼（HI-QIP）等

27、國外直接快速還原先進技術(shù)，總結(jié)分析了我國原冶金部鋼鐵研究總院、科技大學、東北大學、大學等的試驗研究成果，并根據(jù)我國資源特點開發(fā)的一種新穎的熔融還原煉鐵方法，具有自主知識產(chǎn)權(quán)160半工業(yè)試驗表明，該工藝是一種極具前途的非高爐煉鐵技術(shù)。也弭一旦曲<IY *幄愫胤圖5由高爐到LSM熔煉爐4.2 LSM的特點LSM煉鐵工藝克服了高爐煉鐵，COREX、HIsmelt熔融還原法存在的缺點,具有明顯的自身特點。（1）高爐、COREX工藝是以間接還原為主的生產(chǎn)工藝，間接還原率一般達到65%以上（COREX達到80%以上）,所以高爐從加料到出鐵的時間一般在6.57h,最現(xiàn)代化白高爐也要4h以上；LSM煉鐵

28、工藝采用含碳球團為原料，摒棄了高爐、COREX以間接還原為主的鐵礦還原工藝，吸收了神戶ITmk3快速還原工藝的特長，從加料到出鐵的時間僅在1h之，所以有較高的生產(chǎn)率。(2)原料圍廣。LSM只需將鐵礦粉(氧化鐵皮、硫酸渣、高爐不能使用的所謂垃圾礦及其他含鐵氧化物)與還原劑、粘結(jié)劑冷壓(或熱壓)成含碳球團即可，可不用焦炭和燒結(jié)礦，也就沒有必要建焦化廠和燒結(jié)廠，因此相對高爐鐵前流程短得多。(3)固態(tài)還原區(qū)和連接其后的熔分區(qū)設(shè)計在同一爐膛。固態(tài)預還原爐床上的爐料料層只是100300mm的薄料層，因此LSM沒有影響高爐生產(chǎn)的料柱透氣性問題。連續(xù)加料預還原，直接排入熔分爐連續(xù)熔分。(4)特殊設(shè)計的熔分爐，

29、有利于爐氣流分布，避免了“管道”形成；而且料柱很短，幾乎不存在料柱透氣性、結(jié)瘤和懸料問題。(5)LSM工藝的熔分爐可以全氧或高富氧率冶煉，而高爐則不能。(6)鐵礦還原工藝不同，決定了操作工藝的不同，在LSM熔分爐中燃燒1kg固定碳所產(chǎn)生的熱量高達27MJ以上，而高爐只有10MJ左右，相差2.7倍之多，可見LSM工藝更有利于節(jié)約能源，減少排放，降低消耗。5.展望經(jīng)過國外冶金專家、學者多年的理論研究和試驗，以含碳球團為原料的還原工藝，理論上的可行性和科學性均已得到解決。這種快速還原技術(shù)既避開了高爐、COREX以間接還原為主所遇到的透氣性問題，也避開了HIsmelt工藝所遇到的尷尬。國外對以含碳球團為原料的熔融還原技術(shù)，積累了大量的試驗數(shù)據(jù)和實踐經(jīng)驗，成為LSM工藝的技術(shù)依托。煉鐵高爐在我國有幾百上千座，但在原料準備、環(huán)保水平、勞動生產(chǎn)率、物料能耗、裝備水平、冶煉指標等方面趕上世界先進水平的并不多。熔融還原技術(shù)在我國雖然研究起步比較早，但與世界差距更大。在我國開發(fā)一種設(shè)備簡單、流程短、投資