http://www.gydfjs.com 海綿鐵濾料
海綿鐵濾料（也稱海綿鐵除氧劑，英文名稱sponge iron）采用優(yōu)質(zhì)礦石，利用氧化還原反應(yīng)原理，通過濾池除淀方式進行排除，對管道、鍋爐和循環(huán)水溶解氧腐蝕經(jīng)水處理后水溶解氧含量可將到0.05mg/L以下。在回轉(zhuǎn)窯、豎爐或其他反應(yīng)器內(nèi)，用煤、焦炭，天然氣或氫氣，使鐵礦石或鐵精礦球團在低于物料熔化溫度的條件下進行低溫還原，變成多孔狀的產(chǎn)物。其中被還原出來的鐵呈細小鐵核，形如海錦，故稱。礦石經(jīng)過一系列工藝的加工呈現(xiàn)疏松多孔的結(jié)構(gòu)，吸附性能是未加工的礦石的5-10倍，海綿鐵經(jīng)冷卻、破碎、磁選，可除去脈石或其他雜質(zhì)(金屬鐵占全鐵90%以上者，可直接用于煉鋼；90%以下的，用于高爐或電爐煉鐵)?？紫堵蕵O高，比表面積大，活性高，極易與水中的氧發(fā)生反應(yīng)生成Fe2O3,從而達到除氧目的，反應(yīng)產(chǎn)物為不易溶于水的絮狀沉淀，被攔截下來，用一定強度的反洗水可以沖洗干凈。
最近，聽說這么一個新動向——國內(nèi)一些搞煤化工和冶煉的企業(yè)，都在考慮上煤制氣生產(chǎn)海綿鐵項目。據(jù)初步了解，有這個打算的企業(yè)多達20多家。
海綿鐵是什么東西？煤制氣生產(chǎn)海綿鐵有什么優(yōu)勢？這個產(chǎn)品和技術(shù)是否成熟？有無發(fā)展前途？記者帶著這些疑問，采訪了一些業(yè)內(nèi)專家。
一項技術(shù)可惠及兩行業(yè)
海綿鐵是什么？一位業(yè)內(nèi)人士向記者介紹，海綿鐵，又稱直接還原鐵，是煤或氣與鐵礦石在非熔融溫度下發(fā)生還原反應(yīng)的產(chǎn)物。由于鐵礦石被還原后形成大量氣孔，在顯微鏡下形似海綿，因此得名。海綿鐵可作為煉鋼原料，特別是冶煉優(yōu)質(zhì)鋼、特殊鋼的原料。
寶鋼集團有限公司研究院高級工程師張友平告訴記者，海綿鐵不僅可以直接作為煉鋼轉(zhuǎn)爐原料，而且海綿鐵是純凈的鐵源，雜質(zhì)少，可以加工特殊鋼材、高純凈鋼、鑄鍛件坯料，這些產(chǎn)品能賣上價格，附加值很高。
所謂煤制氣生產(chǎn)海綿鐵，就是將煤氣化后產(chǎn)生的還原氣（一氧化碳和氫氣）送入豎爐，與鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)，使之生成海綿鐵。
多位業(yè)內(nèi)專家向CCIN記者表示，煤制氣生產(chǎn)海綿鐵是能惠及化工和冶金兩個行業(yè)的生產(chǎn)項目。
首先，有利于提高冶金行業(yè)附加值。
當前，我國鋼鐵年產(chǎn)能已突破8億噸的規(guī)模，但鋼鐵產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)非常不合理。這表現(xiàn)為，低附加值的普鋼過剩；而轎車、家電用鋼板，以及不銹鋼、模具鋼等高檔產(chǎn)品每年還需大量進口。
而生產(chǎn)高檔的鋼鐵制品，就需要用到海綿鐵。但是，我國的海綿鐵有很大市場缺口。目前，世界海綿鐵年產(chǎn)量7000多萬噸，但我國的產(chǎn)量只有不到100萬噸，我國每年進口的海綿鐵占用量的80%。因此，從2009年開始，我國就將海綿鐵生產(chǎn)技術(shù)列入了引進技術(shù)項目列表。
目前國產(chǎn)海綿鐵生產(chǎn)工藝分氣基法和煤基法兩大類。煤基法投資高、生產(chǎn)成本高、各項指標差，已被列為限期取締的落后工藝。氣基法具有生產(chǎn)技術(shù)成熟、產(chǎn)量大、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點，具有很強的競爭力，但需采用天然氣作還原劑，發(fā)展受到氣源和地區(qū)的限制。
在這種情況下，煤制氣生產(chǎn)海綿鐵技術(shù)的成本比用天然氣低，且不受氣源和地區(qū)限制，成為開拓冶金行業(yè)高附加值產(chǎn)品的重要選擇。在新近出臺的鋼鐵行業(yè)“十二五”規(guī)劃中，包括煤制氣生產(chǎn)海綿鐵在內(nèi)的非高爐煉鐵技術(shù)是國家鼓勵項目之一。
原冶金部三大鋼鐵設(shè)計院之一的中冶南方工程技術(shù)有限公司工程師李育林表示，國內(nèi)市場上流通使用的海綿鐵都是采用隧道窯罐式還原法生產(chǎn)，速度慢、產(chǎn)量低，煤制氣生產(chǎn)海綿鐵可將冶金技術(shù)和化工技術(shù)結(jié)合起來，推進海綿鐵的規(guī)?；a(chǎn)。
其次，有利于開拓煤化工的新領(lǐng)域。
當前，我國傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品如焦炭、合成氨、電石、甲醇等過剩嚴重。而規(guī)劃中的煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣、煤制乙二醇等新興煤化工產(chǎn)品也存在著過剩傾向。據(jù)中國石化聯(lián)合會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前我國傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)能過剩超過30%，而新型煤化工也存在投資過熱的問題。
而煤制氣生產(chǎn)海綿鐵為煤化工企業(yè)開拓了新的產(chǎn)品路線。天津奧沃冶金技術(shù)咨詢有限公司一位負責人向CCIN記者介紹，我國煤氣化技術(shù)已經(jīng)成熟。利用煤氣化技術(shù)生產(chǎn)海綿鐵，這對煤化工企業(yè)來說，開拓了新的產(chǎn)品領(lǐng)域，可以避免因眾企業(yè)扎堆某一種產(chǎn)品而出現(xiàn)過剩。
“我們是搞煤化工的，有煤氣化的優(yōu)勢。我們在山東本地也有鐵礦石，具有原料優(yōu)勢。所以，我們想發(fā)展煤制氣生產(chǎn)海綿鐵。這個項目目前國內(nèi)做的還比較少，不容易過剩?！闭谶M行煤制氣生產(chǎn)海綿鐵項目論證的山東瑞星化工集團副總經(jīng)理林華昭向記者表示。
我國的海綿鐵生產(chǎn)，目前主要采用煤基法，但該方法投資大、生產(chǎn)成本高、各項指標較差。
工藝上已無大問題
據(jù)記者了解，其實早在1997年，兗礦魯南化肥廠就與寶鋼集團有限公司聯(lián)合進行了煤制氣生產(chǎn)海綿鐵的探索。當時，兩家企業(yè)將德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)與直接還原豎爐工藝組合，共同開發(fā)了“BL法生產(chǎn)海綿鐵半工業(yè)性試驗裝置”實驗項目。經(jīng)過試驗，裝置連續(xù)20天穩(wěn)定生產(chǎn)出93噸合格海綿鐵產(chǎn)品，平均金屬化率達93.04％，技術(shù)指標達到國際國內(nèi)同類裝置的先進水平。該裝置是世界上首次將煤氣化技術(shù)用來生產(chǎn)海綿鐵。
但是，雖然當時半工業(yè)性試驗裝置已成功，但距今10多年之后，該裝置并沒有開花結(jié)果，以至于煤制氣生產(chǎn)海綿鐵在我國還是空白。這是為什么呢？
據(jù)專家介紹，當年主要是成本和原料問題無法解決。
當年參與試驗裝置建設(shè)的原寶鋼集團有限公司高級工程師周渝生表示，主要是當時的煤制氣成本高。他告訴CCIN者，根據(jù)當時的計劃，如果還原氣成本達到0.5元/立方米，就進行規(guī)?；a(chǎn)。但是，當時煤制氣的每立方米成本達到1元，成本太高了。
張友平也表示，當時他們通過對整個實驗裝置進行整體經(jīng)濟性評估發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)成本相比進口產(chǎn)品以及國內(nèi)其他生產(chǎn)方法要高，沒有太好的經(jīng)濟性，所以項目后來就暫停了。
當年參與實驗裝置建設(shè)的水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心總經(jīng)理助理路文學向CCIN者介紹，兗礦魯南化肥廠當年也曾做了年產(chǎn)100萬噸的海綿鐵可行性報告，最終也因生產(chǎn)成本太高而擱淺。
當年兗礦魯南化肥廠負責煤制氣生產(chǎn)海綿鐵裝置的高級工程師豐中田向記者介紹，實驗裝置對原料的要求很苛刻，對鐵礦石的粒度、品位要求高。路文學進一步解釋說，裝置對原料鐵礦石的選擇性強，當時他們使用了巴西、瑞典等國家的多個品種的礦石做試驗，只有一種礦石使用效果最好。周渝生還表示，煤制氣生產(chǎn)海綿鐵，對原料鐵礦石品位要求很高，含鐵量一般要達到67%以上。
張友平告訴記者，我國的鐵礦資源以貧鐵礦為主，高品位的鐵礦少，有少量的天然富礦，品位也只有60%左右。當時，國內(nèi)基本沒有找到可以直接供海綿鐵生產(chǎn)的大型富礦基地，而如果將普通礦石細磨精選，生產(chǎn)成本又會升高。他還表示，目前，天津等地的煤基回轉(zhuǎn)窯直接還原海綿鐵生產(chǎn)廠都是采用國外礦石原料，生產(chǎn)成本高，受原料制約。
那么現(xiàn)如今上馬的煤制氣生產(chǎn)海綿鐵項目，又能否解決這兩個瓶頸問題？
多位專家告訴CCIN記者，目前煤氣化技術(shù)已經(jīng)比較成熟，已有長期運行的經(jīng)驗，且煤制氣成本比當時已大幅降低，達到了0.5元/立方米左右，基本能滿足項目的需求。
另一個原料問題，也有解決的希望。有專家指出，我國礦產(chǎn)資源雖然天然富礦少，但隨著我國地質(zhì)勘探和礦石精選水平的提高，近幾年新勘探發(fā)現(xiàn)的鐵精礦（經(jīng)破碎、磨碎、選礦等加工處理成礦粉的鐵礦石）資源較充足。根據(jù)現(xiàn)有資料，河北、遼寧、黑龍江等地區(qū)的鐵精礦都符合要求。天津奧沃冶金技術(shù)咨詢有限公司經(jīng)理陶江善認為，我國一些地區(qū)的鐵精礦可以選到需要的品位，只不過對生產(chǎn)工藝還需要做進一步的深入研究。
最好兩行業(yè)聯(lián)手
盡管煤制氣生產(chǎn)海綿鐵已不存在工藝技術(shù)上的問題，但不少專家提醒，該項目還是不宜單個行業(yè)單打獨斗，最好還是由化工企業(yè)和冶金企業(yè)合建項目，這樣有利于發(fā)揮各自的優(yōu)勢。
陶江善向記者介紹說，煤制氣生產(chǎn)海綿鐵投資很大，合理的經(jīng)濟規(guī)模投資也要30多億元，成本太高。因此，合建有利于分擔風險。
周渝生認為，煤價也是影響海綿鐵生產(chǎn)成本的重要因素。上馬煤制氣生產(chǎn)海綿鐵項目對煤價要求高，如果煤價為200～300元/噸，成本優(yōu)勢最明顯。因此，原料成本是否有競爭力，能否得到便宜的主要原料煤和鐵礦石，是煤制氣生產(chǎn)海綿鐵項目成敗的關(guān)鍵。煤化工企業(yè)一般有煤炭資源，冶金企業(yè)有鐵礦資源，如果是煤化工企業(yè)與冶金企業(yè)聯(lián)合建設(shè)，這樣不僅可以降低投資成本，也避免為產(chǎn)品找銷路，可解決市場渠道問題，還可以避免在開發(fā)市場時由于討價還價，降低市場價格，影響裝置的經(jīng)濟性。
國家水煤漿氣化研究中心總工程師張鴻林也表示，煤制氣生產(chǎn)海綿鐵項目適合化工企業(yè)與鋼鐵企業(yè)就地聯(lián)合做，不適合單獨的煤化工企業(yè)來搞，因為還原的海綿鐵溫度高、熱量高，如果再長途運輸?shù)戒撹F企業(yè)，很多能量將不能被利用。
還有專家表示，煤制氣生產(chǎn)海綿鐵項目涉及到化工、冶金兩個行業(yè)，中間的技術(shù)銜接、合作中還會有一些問題，這有待兩個行業(yè)共同來解決。
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