在当前国家对环境友好越来越重视的新形势下，面对高炉流程仍占有绝对优势的现状，非高炉炼铁作为环境友好型技术如何发展，直接还原工艺技术如何拓展发展空间？这是行业内关心和致力于直接还原铁工作的人们普遍关注和思考探索的课题。

　　立足“条件论”，形成比较优势；优化工艺装备，拓展“非主流”空间——在全国煤基直接还原工艺技术交流会上，与会专家和相关人士形成了这样的共识。此次会议于6月16日~18日在重庆举行，是由中国废钢协会直接还原铁工作委员会和中国直接还原网主办、天津奥沃冶金技术咨询有限公司承办的国内首次煤基直接还原工艺技术交流会。

　　直接还原铁具备发展空间

　　短流程炼钢占比越大，碳排放量就越低。2015年世界短流程炼钢产量占比为25%，同期美国占比为62.7%，中国只有6.1%。相比其他地区，我国短流程炼钢任重道远。铁钢比高是我国钢铁生产能耗比先进工业国家高的主要原因。在大会报告中，国内直接还原工艺技术领域的资深专家周渝生呼吁要降低铁钢比，提高废钢比。会上，有关专家强调，逐步采用直接还原—电炉短流程是节能减排的主要发展方向。

　　直接还原铁工作委员会主任黄荣生在大会上指出，煤基直接还原工艺技术近年来得到发展，在含铁尘泥、红土镍矿等处理上进步很快。 

　　“直接还原铁在我国已经发展几十年了，但路子不是很宽，前面的路不能白走。”直接还原铁工作委员会秘书长洪益成在大会讲话中指出，直接还原铁的发展机会还是有的。2015年，我国钢铁积蓄量达到80亿吨，不久将达到100亿吨水平，届时每年将有2亿吨~3亿吨的废钢进入钢铁生产。由于冶炼的需要，相应地，对于直接还原铁的需求也将增加。未来，直接还原铁工作可能将与废钢应用产生直接联系。如美国就根据废钢的增加，建了多套气基直接还原竖炉。我国废钢利用比例上升后，相应地就需要大量的直接还原铁资源。这是下一步钢铁工业发展的重要趋势，也让直接还原铁行业看到了希望。

　　竖炉直接还原技术受关注

　　炼铁长流程中焦化和烧结系统的二氧化碳及污染物排放量大、难处理，使高炉流程成为污染物排放大户。直接还原、熔融还原炼铁短流程的二氧化碳及污染物排放量少、能耗低，是钢铁工业绿色发展的方向。周渝生在大会报告中指出，与其他工艺相比，气基竖炉直接还原法有单套设备产能大、不消耗焦煤、节能、环境友好、低能耗、低二氧化碳排放的显著特点。

　　值得关注和须要解决的问题是，目前气基还原铁的产量主要集中在天然气资源丰富地区，而对于天然气资源匮乏地区，亟须寻找一种能够实现规模化的绿色环保冶炼技术。作为致力于先进的煤基直接还原技术和装备研发应用的与会者，武汉科思瑞迪科技有限公司总裁李建涛在大会上做的题为《煤基竖炉还原技术助力钢铁绿色发展》的报告，受到了与会者的关注。 

　　李建涛在大会报告中，从气基还原技术、熔融还原技术、煤基还原技术、短流程炼钢技术发展、非高炉炼铁技术推动绿色钢铁发展等方面，进行了阐述和比较。他指出，熔融还原技术适用于非焦煤资源匮乏地区，但其固定投资过高、生产成本高是该技术目前发展的主要“瓶颈”，而煤基还原技术在天然气资源短缺地区大有前途。 

　　“直接还原铁工作委员会是一个务实、交流的平台，在这里可以发现和找到灵感、亮点，推动直接还原铁事业向前发展。”洪益成在大会总结发言中颇有感情地指出，一些老专家几十年一直为之奋斗，一些年轻学者和企业家也加入了该队伍。他认为，此次会议有一些新的观点。其中，煤基竖炉直接还原技术装备受到了关注。

　　基于非高炉炼铁技术的市场和发展现状，李建涛在大会发言中提出了推进直接还原铁发展的相关建议：一是成立涵盖广泛的包括气基、煤基、电炉炼钢、环保设备、绿色钢铁研究机构等领域成员的绿色钢铁发展组织，共同推动绿色钢铁发展。二是各级协会多方联动，制订绿色钢铁排放标准。三是由协会牵头，制订相应的绿色钢铁发展支持性政策和发展规划。四是引进产业战略发展基金，助力绿色钢铁发展。五是成员组织协力推动绿色钢铁发展规划上升为国家绿色钢铁发展战略。

　　注重系统优化创新是关键

　　对于非高炉炼铁而言，技术先进、运行稳定的工艺装备，是确保生产规模化和经济性的重要条件。国内非高炉炼铁领域资深专家、东北大学赵庆杰教授在大会分组讨论会上做有关回转窑直接还原技术报告时，特别强调要注重技术装备的操作和调控作用。会议期间，有关与会者也谈到先进稳定的技术装备对直接还原生产的重要性。而在系统优化技术装备方面，武汉科思瑞迪科技有限公司多角度、全方位优化完善的做法，受到与会者的重视。

　　据了解，他们的煤基竖炉技术主要集成了以下两个工艺的技术特点：一是借鉴了隧道窑固定罐的隔焰加热方式，在提供热量的同时，保证了良好的还原气氛和产品质量；二是借鉴了传统气基竖炉从上至下的物料加料、运行、排料方式，实现了规模化和自动化。其集成了配料技术、成球技术、布料技术、炉体技术、耐材技术、燃烧技术、煤气利用技术、出料技术、控制技术等多项关键技术，具有投资低、原燃料适用广、还原气氛好、金属化率高、产品质量稳定、生产成本低、自动化水平高、环境友好、安全性高、实现规模化等特点。

　　为保证新型煤基竖炉的先进性和经济性，他们进行了系统的技术优化和创新，目前已经取得了15项专利。如他们根据竖炉的工况条件，开发了金属陶瓷制品反应器，通过金属硅的渗透，有效地降低气孔率，同时在制品表面形成一层金属硅化合物保护层，极大地提高了制品的综合性能。该制品具有高导热、超耐磨、低气孔、高荷软等特点。其高导热性能够有效地提高还原效率，其超耐磨、低气孔、高荷软能够实现长寿命。又如他们拥有能代表自己最新技术发展水平的研发中心。其工作内容包括原料评估、材料鉴定、预期操作参数的确定以及小试、中试和工业试验。这可以使客户能够评估其项目的可靠性，为客户提供决策依据。再如，他们有的放矢、积极做好各种还原适应性实验，进行不同属性铁矿粉的还原适配性实验、不同还原剂和矿粉的还原适配性实验，还有物料的导热性能实验、耐材导热及高温性能实验、竖炉导热与温度分布数学模型研究等。

　　煤基直接还原助力降本增效

　　发展直接还原铁，关键是要在努力降低生产成本和提高经济效益上下功夫。如何克服这一长期困扰直接还原铁发展的“瓶颈”问题？这是业内多年来一直关注和努力的关键环节。武汉科思瑞迪科技有限公司在这方面进行了积极的探索和尝试，并取得了良好的效果。

　　据了解，他们通过全面优化工艺装备，做好多方面的技术优化工作，确保了关键工艺装备的先进性、实用性和经济性，具有市场竞争力。由此，他们的工艺装备在国内外得到良好应用，如在东南亚建成的年产10万吨的煤基竖炉生产线。目前，他们已经实现单线设计生产能力为年产60万吨。

　　目前，他们先进的技术装备受到了更多的关注。国外一年产规模为100万吨的钢铁项目，比较多种方案后，最终选定了他们的工艺装备。该项目之所以能顺利推进，主要就是基于以下比较优势：一是其煤基竖炉+电炉的短流程总投资与高炉长流程总投资相当。二是采取煤基竖炉的短流程工艺，其生产成本优势非常明显，投资回收期仅为高炉全流程的一半。三是最重要的，是采用先进的煤基竖炉生产直接还原铁，适合该项目地区有煤、有矿的资源优势，也有效克服了该地区交通不便、没有天然气和焦煤等的劣势。可以说，煤基竖炉在不具备高炉流程和焦煤等条件的地方，更有发展的前景。其最大的优势，就是“不讲条件”。

　　此外，国内一大型铝业集团对其多年堆积的尾矿如何有效处理难题，发出了“英雄帖”，邀请各方“英雄好汉”前去“一展身手”。武汉科思瑞迪科技有限公司以先进的煤基竖炉工艺装备为核心的工艺技术方案，可以将含铁约50%的尾矿加工成含铁70%~80%的炉料，用于钢铁生产，使堆积多年、难以有效处理和资源化利用的尾矿变成了“香饽饽”。目前，该项目正在积极进行中。煤基竖炉在固体废料处理领域的优势逐渐显现。

　　可以说，对非高炉炼铁或者说直接还原铁，从理论、环境友好等方面都是应当给予积极肯定的。这些年其之所以在国内发展停滞不前，是因为在不算环保账和健康账的发展模式下，与高炉炼铁流程比没有成本优势。但在当前追求清洁环境的大趋势下，其比高炉流程减少60%碳排放的优势，必然使其有更大的发展空间。在当前高炉流程仍唱主角的情况下，作为“非主流”的直接还原铁事业，要用好“条件论”，差异化发展，不断深入、全面、系统地优化工艺装备。