一辆辆满载矿石的大货车行驶在开往码头的路上,但是路上全然没有大车经过后的尘土飞扬。澳大利亚北帕克斯工(NorthparkesMines)与人们印象中的矿区完全不同。北帕克斯是世界三大铁矿石供应商之一的力拓矿业(RioTinto)集团旗下的一个规模很小的矿,却汇集了国际矿业最尖端的技术和管理模式。
那条没有尘土的路,奥秘是工厂每天都会在货车经过的路上洒上一种油性物质,并定期处理掉,这样可以将灰尘粘住而不会污染空气。
在西澳大利亚首府珀斯(Perth)南部的奎那那工业区,一块占地仅有5万多平方米的厂区,是目前世界前沿炼铁技术直接熔融还原炼铁工艺(即HIsmelt)的应用地,中国首钢集团持有该工厂5%的股份。
HIsmelt技术是将铁粉或者其他含铁粉料和非焦煤粉等原料和溶剂,通过水冷喷枪吹到核心设备熔融还原炉内的铁水熔池中。随着煤中碳素的熔解,氧化铁在熔池中迅速还原,碳素和含铁炉料中的氧反应生成一氧化碳,煤则在加热后释放出氢气,其他的灰分和熔剂等形成熔渣。从敞口的前置炉排出的热铁水碳含量与传统高炉铁水相似,能够直接用于炼钢和铸成生铁,炉渣则可用于建筑和农业。
这个炼铁工艺是从上个世纪80年代开始研发的,力拓为此投入了超过10亿美元研发费用。
目前,这个技术还没有大面积应用,力拓也正在逐步改进,如逐步提高喷吹速率,进一步证明设备的利用率和可靠性等。HIsmelt公司市场营销经理麦克尔·巴克利向本报透露,已经有若干钢铁企业来此调研。“除了来自印度、北美等钢厂的代表,下个月宝钢将来人参观奎那那工厂,此前我还接待过中国的莱芜钢铁等企业的代表。”
“用非焦煤方式炼铁,是将来炼铁技术发展的一个方向,因为焦煤在世界范围内是很紧缺的,尽管中国目前还具备一定的产量规模。此外,投资大、流程时间长也是传统的炼铁工艺的弱点。”兰格钢铁信息研究中心主任徐向春向本报表示。
徐向春认为,HIsmelt工艺设备占地少,不需要传统炼铁技术所必需的焦化、烧结和球团等造块工序,并可以直接使用铁矿粉和非焦煤粉等原料,由于取消了烧结和焦化的工序,直接熔融还原炼铁技术将大大降低炼铁中有害物质的排放。“这些与传统的高炉炼铁技术相比在投资和运行成本方面的优势,必然会吸引钢铁厂。”徐向春说。
徐向春介绍,目前国内也有一些企业在试图使用类似HIsmelt的较新技术,如浦东钢厂等,“尽管还不是完全使用这种工艺,但已经部分取消了烧结等环节,这些都是向着HIsmelt趋势发展的。