用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的可行性分析
傳統(tǒng)高爐工藝在我國煉鐵中占絕對的統(tǒng)治地位，因此必然有焦?fàn)t存在，并產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣。近年，隨著節(jié)能減排的深入，為了更高效地利用焦?fàn)t煤氣，人們非常關(guān)注焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵工藝的可行性。下面進行具體的分析。
（1）美國紐柯公司250萬噸、埃及195萬噸、阿聯(lián)酋160萬噸的直接還原鐵工廠的相繼投產(chǎn)，為直接還原煉鐵技術(shù)奠定了工業(yè)性技術(shù)基礎(chǔ)。美國頁巖氣革命超常規(guī)地推動了直接還原煉鐵的新發(fā)展。
（2）經(jīng)半工業(yè)性、工業(yè)性試驗表明：利用天然氣生產(chǎn)直接還原鐵的裝置，裝備，不加任何改變，完全適用于采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的裝置上。因此，用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵工藝是完全可行的。
（3）經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，由于焦?fàn)t煤氣具有還原介質(zhì)的特性（含H2在60%以上），用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵大大優(yōu)越于用天然氣生產(chǎn)直接還原鐵，流程短、設(shè)備簡捷、耗能低、耗氧低是焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的最大特點之一。
（4）傳統(tǒng)長流程（高爐+轉(zhuǎn)爐）中，有高爐存在，必然有焦?fàn)t存在，焦?fàn)t發(fā)生大量的焦?fàn)t煤氣，以中國為例，每年發(fā)生焦?fàn)t煤氣2000億立方米，可為直接還原鐵生產(chǎn)提供高化學(xué)能的、資源充足的還原性氣源。焦?fàn)t煤氣不僅成分穩(wěn)定（年平均幾乎不變），焦?fàn)t煤氣小時發(fā)生量穩(wěn)定不變，最適合氣基豎爐還原爐的生產(chǎn)要求，是其他還原性氣體不能比擬的（如煤制氣等）。
（5）多年來，我國大型聯(lián)合鋼鐵廠的焦?fàn)t煤氣全部用做燃料或發(fā)電等低價值使用，維持鋼鐵廠的燃氣平衡或能量平衡。含60%H2的焦?fàn)t煤氣不應(yīng)用作燃料（H2的發(fā)熱值為2586kcal/m3）而應(yīng)用作還原劑生產(chǎn)還原鐵，代替焦炭。那么，用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)還原鐵，鋼鐵廠中的燃氣能平衡嗎？實行鋼鐵廠中燃氣結(jié)構(gòu)的變革，實行燃氣“五聯(lián)供”，即天然氣，高爐氣，轉(zhuǎn)爐氣，煤制氣及焦?fàn)t煤氣聯(lián)合供應(yīng)，頂替出寶貴的焦?fàn)t煤氣用于生產(chǎn)直接還原鐵，并保持鋼鐵廠中的燃氣平衡。特別是天然氣，不應(yīng)用作生產(chǎn)還原鐵的還原劑，而應(yīng)該用作燃料（其熱值為9500-10000kcal/m3）維持鋼鐵廠中的燃氣平衡或能量平衡。
（7）墨西哥HYL-SA公司與首鋼設(shè)計院、首鋼研究院聯(lián)合協(xié)作，耗時八年，共同完成首鋼50萬噸直接還原鐵項目的可行性研究報告，從技術(shù)和經(jīng)濟的層面，全面分析了用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的可行性，認(rèn)為用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟上是合理的。由于特殊的原因，項目被擱淺，令人惋惜。
（8）采用HYL-ZR工藝生產(chǎn)直接還原鐵，由于焦?fàn)t煤氣中存在BTX等碳氫化合物，在加熱過程中會產(chǎn)生碳沉積，影響生產(chǎn)順行。經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)采用如下工藝，碳沉積問題可以消除。
A增設(shè)離線重整裝置；
B合理運用MIDREX技術(shù)決竅。
因此，用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵在技術(shù)及經(jīng)濟上是可行的。