COREX熔融还原炼铁工艺,采用了成熟的气基竖炉法海绵铁生产技术和高炉炼铁技术。COREX工艺的预还原竖炉部分相当于高炉炉身中、上部,熔融气化炉部分相当于高炉的炉缸与炉腹部分并向上延伸。截去了高炉的炉身下部和炉腰部分,避免了高炉内影响料柱透液性、透气性和气流分布的软熔带的产生,为COREX工艺直接使用非炼焦煤炼铁创造了条件。
炉缸形成死料柱
COREX熔融气化炉中部以下有煤、半焦和海绵铁组成的料柱,下部有半焦和焦炭组成的死料柱。死料柱的存在,使熔化后的渣铁在高温区与焦炭的接触时间增加,铁水温度升高,铁、硅还原,渗碳、脱硫等反应有条件充分进行。分析料柱结构表明,炉缸的焦炭量随着固定床深度的增加而增加。和高炉死料柱的作用一样,死料柱在炉缸起到碳源作用,提供铁水碳饱和及降低渣中残余FeO所需要的碳。
炉尘回收,返入熔融气化炉
煤在熔融气化炉加热脱除挥发分的气化过程中,产生含碳粉尘,并被煤气带离气化炉。煤气经除尘,控制还原气含尘量在一定范围内。回收的炉尘在炉体适当位置返吹入熔融气化炉。这样,可以防止炉尘堆积,而且可通过调节吹氧量使炉尘燃烧产生的热量将炉顶温度控制在1100 ℃左右,使气相中的焦油、苯等高分子碳氢化合物分解为H2、CO。所以,炉尘回收系统也是COREX工艺的无污染操作。
粒度分布与煤气流控制
以炉料与煤气相向运动为基础的竖炉还原,保持料柱的一定空隙率,煤气流的低压降,可防止悬料,增加煤气流通量,矿石得到充分还原。为此,除严格控制矿石粒度和还原气的含尘量外,还要尽量减少矿石在加热还原过程中的碎裂现象。
环境污染小
由于COREX工艺用煤直接炼铁,基本不需要焦炭,避免了冶金工厂的主要污染部分(焦炉),工艺过程紧凑。尤其是没有了炼焦过程的焦煤装炉、出焦、炉门密封不严造成的煤气泄漏,使COREX熔融还原炼铁成为环境保护十分可取的炼铁工艺。
流程短、投资省、生产成本低
COREX熔融还原炼铁工艺,已有COREX C—1000、C—2000两套装置的9年和2年生产实践经验。与焦炉—烧结—高炉工艺流程相比,其工序少、流程短。COREX工艺从矿石到炼出铁水仅需10 h,而高炉工艺需要25 h。由于设备重量减少一半,投资费用少20 %,生产成本低10 %~25 % 。