HIsmelt直接熔融還原技術(shù)于2017年底正式由澳洲技術(shù)擁有方力拓集團(tuán)（下文簡(jiǎn)稱外方）轉(zhuǎn)讓給山東一家民營(yíng)企業(yè)（下文簡(jiǎn)稱中方）。從1980年的基礎(chǔ)研發(fā)至2018年，歷時(shí)近40年，這40年恰逢中國(guó)改革開(kāi)放，也是中國(guó)民營(yíng)經(jīng)濟(jì)從無(wú)到有的發(fā)展時(shí)期。外方在該項(xiàng)技術(shù)上傾注了大量的心血和金錢(qián)，終于在市場(chǎng)和戰(zhàn)略變遷的迫使下，徹底放棄該技術(shù)。
2016年，中國(guó)首座HIsmelt工廠在山東壽光建成并試車，前后經(jīng)過(guò)近10次反復(fù)啟動(dòng)試車，伴隨著持續(xù)的工藝優(yōu)化與設(shè)備改造，于2017年初步實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定順行。
作為親歷項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)、試車、運(yùn)行、直至技術(shù)轉(zhuǎn)讓的全程參與者，作為該技術(shù)的忠實(shí)粉絲，作為一名熱愛(ài)新技術(shù)的工程師，始終覺(jué)得應(yīng)該說(shuō)點(diǎn)什么，為這段故事留下一段記憶。同時(shí)也讓有心者了解，一項(xiàng)大型技術(shù)從基礎(chǔ)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化需要付出的諸多艱辛。
需要說(shuō)明的是，本文不是專業(yè)性文章，文中不涉及對(duì)任何公司和個(gè)人的褒貶，僅是從宏觀的視覺(jué)闡述一項(xiàng)由外方開(kāi)發(fā)但沒(méi)有做好的技術(shù)是如何在中國(guó)實(shí)施成功的。
據(jù)國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的文獻(xiàn)記載，最早的高爐雛形源于中國(guó)漢代。中國(guó)人在漢朝使用黏土在樹(shù)藤和土塊的支撐下搭成了爐子，并現(xiàn)在下部安裝了鼓風(fēng)系統(tǒng)，最早煉出了鐵水。歐洲人逐步發(fā)展出了熟鐵爐，風(fēng)箱爐。1750年以前，世界上鋼鐵絕大多數(shù)都由木炭作為還原劑進(jìn)行熔煉，每千克生鐵需要消耗40千克木材。隨著第一次工業(yè)革命的爆發(fā)，人類對(duì)鋼鐵的需求成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，而煉鐵則對(duì)森林進(jìn)行了大規(guī)模的砍伐（“大煉鋼鐵”時(shí)期，全國(guó)森林覆蓋面積下降約3個(gè)百分點(diǎn)），造成了生態(tài)系統(tǒng)的急劇惡化。18世紀(jì)30年代，歐洲開(kāi)始試驗(yàn)焦炭，1760年后，焦炭開(kāi)始大量運(yùn)用于高爐，焦炭的發(fā)熱量高，力學(xué)性能好，可以作為骨架支撐礦石，為大規(guī)模煉鐵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。1840年，英國(guó)人Bell將高爐高度重新設(shè)計(jì)，由1830年的14.6米升高至1840年的24.4米，直徑增加了1米，體積增加到250m³，大型高爐技術(shù)正式登上歷史舞臺(tái)。如今已經(jīng)建成的高爐爐容達(dá)最高已達(dá)6000m³。
鋼鐵產(chǎn)能已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要指標(biāo)，翻看工業(yè)化的歷史就能發(fā)現(xiàn)，世界發(fā)展的中心從歐洲的英德、美國(guó)、日韓、中國(guó)，到正在如火如荼的印度，無(wú)不有高爐煉鐵高大的身影在背后支撐。
根據(jù)高爐的技術(shù)需求，人類廣泛采用粉礦造塊+焦炭+高爐的技術(shù)路線進(jìn)行生產(chǎn)。高爐煉鐵的重大缺陷就是環(huán)保，以及高品質(zhì)礦石原料來(lái)源的偏向性。
粉礦造塊和煉焦均是污染物和溫室氣體排放大戶，據(jù)中國(guó)官方機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，每年中國(guó)煉鐵煉鋼行業(yè)二氧化硫和氮氧化物排放量?jī)砂偃f(wàn)噸以上，煙塵排放量則接近四百萬(wàn)噸；焦化工序排放總量還要加上一百萬(wàn)噸。高爐工藝生產(chǎn)的每噸鋼二氧化碳排放量約為2.5噸。這還不包括無(wú)組織排放的。
看看北京周圍頻發(fā)的霧霾，每次北京有重要外事活動(dòng)時(shí)，周邊鋼廠限產(chǎn)就能明白傳統(tǒng)鋼鐵工藝對(duì)環(huán)境的影響有多大。
原料上，高品質(zhì)的鐵礦石資源絕大多數(shù)都分布在澳大利亞西部、巴西、遙遠(yuǎn)的非洲。而高爐技術(shù)不能高效冶煉的高磷礦、高鋁礦和釩鈦礦卻在地球上有廣泛分布，且儲(chǔ)量驚人。同樣，優(yōu)質(zhì)的煉焦煤在近兩百年開(kāi)采后，逐漸趨向于貧乏。原材物料的稀缺性也就成為各國(guó)大力研究非高爐冶金技術(shù)的內(nèi)生動(dòng)力之一。
文章摘自：軋鋼之家
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