大背景①
由于過(guò)往高爐煉鐵一直是主流煉鐵技術(shù)， 其工藝不僅對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重、對(duì)優(yōu)質(zhì)鐵礦石的選擇偏向性也導(dǎo)致我國(guó)每年要消耗大量?jī)?yōu)質(zhì)鐵礦石，而我國(guó)鐵礦石儲(chǔ)量低，其大部分還是含磷高、品味低的褐鐵礦等，不得不大量進(jìn)口國(guó)外優(yōu)質(zhì)鐵礦，結(jié)果優(yōu)質(zhì)鐵礦石價(jià)格年年增長(zhǎng)，下游煉鋼企業(yè)和制造業(yè)苦不堪言，無(wú)數(shù)老百姓靠雙手勤勞掙取的財(cái)富，最終卻被華爾街大宗投行和已澳大利亞為首的資源國(guó)收割！
我國(guó)高磷鐵礦70億噸以上，普遍難煉難選，基本都作為“呆礦“未經(jīng)開(kāi)發(fā)，而以墨龍HIsmelt熔融還原煉鐵技術(shù)為首的新一代非高爐煉鐵法，具有能夠消化傳統(tǒng)高爐難以冶煉的高磷鐵礦的優(yōu)勢(shì)，能夠徹底擺脫過(guò)往對(duì)國(guó)外優(yōu)質(zhì)鐵礦石的依賴(lài)。
但少有人知，墨龍HIsmelt由于其獨(dú)特的噴射冶金方式，直接將煤粉與鐵礦石噴入熔池中生產(chǎn)液態(tài)生鐵，具有破壞Tin(碳化鈦）、Tic（銻）的反應(yīng)條件，同樣非常適用于冶煉釩鈦磁鐵礦，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模冶煉釩鈦磁鐵礦甚至全釩鈦磁鐵礦冶煉的技術(shù)目標(biāo)！
且這一世界技術(shù)難題已經(jīng)在2021年被北科大的科研團(tuán)隊(duì)（成員皆是國(guó)內(nèi)冶金系統(tǒng)的頂梁柱人物）所攻關(guān)！
而我國(guó)釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量巨大，僅攀枝花—西昌一帶，就已探明至少150億噸的釩鈦磁鐵礦，占據(jù)世界釩鈦磁鐵礦35%以上！
另本本發(fā)明還具有有效提升爐渣中TiO2的富集品味，利于后續(xù)含鈦爐渣中鈦資源的高效利用。對(duì)于鈦以及釩元素這種高附加值又難以開(kāi)發(fā)的資源提取同樣具有革命性的意義！（墨龍已經(jīng)與龍蟒佰利在洽談合作）
大背景②
在海外鐵礦石居高不下以及我國(guó)與主要優(yōu)質(zhì)鐵礦石資源國(guó)澳大利亞交惡的情況下，疊加碳中和環(huán)保任務(wù)。發(fā)展HIsmlte熔融還原工藝已不再是可有可無(wú)的選項(xiàng)，而是時(shí)不待我，是關(guān)乎制造業(yè)與基建生死存亡之戰(zhàn)，大面積推廣墨龍HIsmlte技術(shù)刻不容緩！
墨龍HIsmelt工藝發(fā)展歷程
HIsmelt熔融還原工藝從1980年開(kāi)始研發(fā)，經(jīng)歷了初期的試驗(yàn)爐試驗(yàn)和兩個(gè)階段的的試驗(yàn)廠試驗(yàn)后，于2003年在澳大利亞的奎納納地區(qū)建造了年產(chǎn)80萬(wàn)噸的世界首家商業(yè)化工廠（力拓旗下），2008實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)能85%。由于受世界金融危機(jī)影響，生鐵市場(chǎng)低迷，奎納納示范廠2008年年底關(guān)閉且不再?gòu)?fù)產(chǎn)。我國(guó)山東墨龍公司鬼使神差下（下文會(huì)講）于2012年引進(jìn)了HIsmelt的技術(shù)及大部分設(shè)備，從2012至2024年，墨龍公司在7年間與國(guó)內(nèi)外大量冶金業(yè)的大拿、學(xué)者合作，投入巨資（最新數(shù)據(jù)截止2021年16億研發(fā)資金）通過(guò)優(yōu)化進(jìn)一步工藝生產(chǎn)流程，前后經(jīng)過(guò)將近10次到付試車(chē)，如今已經(jīng)可以穩(wěn)定高效生產(chǎn)。
從1980年的基礎(chǔ)研發(fā)至2024年，歷時(shí)41年，這41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)。
我無(wú)意于為這段故事說(shuō)什么，只是想讓讀者了解一下一項(xiàng)規(guī)模巨大的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的從研發(fā)到商業(yè)化的艱辛。
也不得不佩服墨龍的狗屎運(yùn)。
要知道彼時(shí)奎納納HIsmelt工廠運(yùn)營(yíng)期間正置中國(guó)鋼鐵高速發(fā)展期，吸引了時(shí)任中國(guó)國(guó)家主席、總理、人大委員長(zhǎng)，以及寶鋼首鋼等35家大型鋼鐵集團(tuán)的廣泛關(guān)注。很多公司都簽訂了合作協(xié)議，一旦成功，將會(huì)在中國(guó)大范圍的推廣。由于這是第一個(gè)工廠，設(shè)備、工藝、技術(shù)、人員等等都是全新設(shè)計(jì)，不可避免的會(huì)發(fā)生各種各樣的狀況，始終沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的運(yùn)營(yíng)效果。2008年金融危機(jī)蔓延，中國(guó)用戶(hù)的耐心也消耗殆盡，力拓集團(tuán)和合作方?jīng)Q定西澳關(guān)閉工廠。連大企業(yè)都搞不定，中國(guó)人心里就自然認(rèn)為該技術(shù)已經(jīng)失敗。
歷史再次證明，真理往往掌握在少數(shù)人手里。
2012年山東壽光一個(gè)中型民企企業(yè)家通過(guò)非直接渠道了解到了該技術(shù)，由于該企業(yè)（墨龍：正是在下！）恰巧沒(méi)有高爐，而當(dāng)時(shí)力拓也恰巧才從金融危機(jī)的陰影中走出來(lái)不得不變賣(mài)大量子公司、技術(shù)回籠資金，而墨龍上游的煉鋼原料由于都從周?chē)郀t企業(yè)采購(gòu)。建設(shè)一個(gè)年產(chǎn)能不大的生鐵生產(chǎn)工廠正好配合其下游煉鋼軋鋼的車(chē)間產(chǎn)能消耗，也就是順勢(shì)而為的事情。
100多年前，洋務(wù)運(yùn)動(dòng)轟轟烈烈，從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)技術(shù)、中國(guó)建廠生產(chǎn)產(chǎn)品，中體而西用之，舍其本求其末，洋務(wù)運(yùn)動(dòng)最終以失敗告終；21世紀(jì)的今天，互聯(lián)網(wǎng)方興未艾，但中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的實(shí)質(zhì)是龐大的中國(guó)市場(chǎng)，“中體西用”的本質(zhì)依然沒(méi)有改變。近倆年炒得火熱的芯片事件就是給我們敲響警鐘——最核心的技術(shù)依然不在國(guó)內(nèi)，中國(guó)依然處于世界產(chǎn)業(yè)鏈上較低端的一環(huán)。
而HIsmelt知識(shí)產(chǎn)權(quán)盡歸中方所有。知其然，更需知其所以然，在知道如何運(yùn)營(yíng)控制的同時(shí)，更應(yīng)該追溯其本源，將基礎(chǔ)研究的數(shù)據(jù)、基本理論、核心工藝參數(shù)和設(shè)備控制牢牢掌握，讓其更加大型化和智能化，形成中方牢不可破的核心技術(shù)。
從“0到1”的階段是痛苦的，如今的HIsmelt技術(shù)，承前啟后、中西合璧，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定順行，這是中國(guó)和世界冶金礦產(chǎn)行業(yè)的一個(gè)巨大進(jìn)步。隨著HIsmelt技術(shù)日趨成熟，新項(xiàng)目會(huì)不斷涌現(xiàn)，單體工廠的產(chǎn)能將進(jìn)一步提高，年產(chǎn)能200-400萬(wàn)噸的工廠已經(jīng)有詳細(xì)圖紙。
有意思的事情是，在外方最終轉(zhuǎn)讓出HIsmelt技術(shù)之前，美國(guó)的投資人對(duì)該技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，準(zhǔn)備在美國(guó)建設(shè)第二座商業(yè)化工廠，如果事情順利發(fā)展，墨龍將向美國(guó)輸出HIsmelt冶金技術(shù)（嘿嘿嘿都是票子），為美國(guó)的就業(yè)和基礎(chǔ)建設(shè)做出貢獻(xiàn)，也為冶金行業(yè)走出去又添一筆重彩。
墨龍HIsmelt熔融還原煉鐵技術(shù)與其他熔融還原煉鐵技術(shù)及傳統(tǒng)高爐煉鐵技術(shù)、前景比較目前世界主流煉鋼技術(shù)分為高爐煉鐵和熔融還原，傳統(tǒng)高爐面臨的技術(shù)和碳中和背景下的環(huán)境制約眾所周知，找到可行替代法是全球煉鐵工作者的期盼！
而熔融還原技術(shù)一直就是全球煉鐵工業(yè)的終極目標(biāo)！
世界上已有熔融還原煉鐵工藝約 30 余種，但至今 僅 3 種工藝有較大發(fā)展且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，分別為 COREX、HISmelt 和 FINEX 工藝。
國(guó)內(nèi)的COREX是由寶鋼集團(tuán)于2007年花費(fèi)上百億引進(jìn)國(guó)外的兩套大型COREX3000煉鐵生產(chǎn)裝置，在上海羅涇建成熔融還原煉鐵廠，分別于2007 年 11 月和 2010 年投產(chǎn)。投產(chǎn)后，于各種原因?qū)е翪OREX 工藝運(yùn)行不利。為此，搬遷到原燃料（球團(tuán)礦、原料煤）較有優(yōu)勢(shì)的八一鋼鐵公司，并在COREX3000 的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改造，于 2015 年 7 月 19 日順利出鐵，成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，并命名為歐冶爐。
COREX歐冶爐特點(diǎn)：COREX真正的含義是直接用煤作為能源來(lái)實(shí)現(xiàn)煉鐵的終極目標(biāo)。學(xué)名中，CO、RE、EX分別代表Coal-煤，Reductionn-還原、Extreme-終極目標(biāo)。高爐煉鐵所使用的粉礦和資源稀缺的粉煤，必須分別通過(guò)燒結(jié)廠燒結(jié)成燒結(jié)礦和煉焦廠將其燒結(jié)煉焦成焦炭;而COREX不需要燒結(jié)廠和煉焦廠，可以直接使用天然的塊礦和塊煤，煤塊內(nèi)部的有機(jī)物可以在高溫下充分裂解，防止焦油、酚、氰等污染物質(zhì)的產(chǎn)生，單質(zhì)硫也大部分進(jìn)入爐渣，大大減輕環(huán)境污染。因此，相對(duì)于高爐煉鐵法來(lái)說(shuō)，COREX熔融還原煉鐵技術(shù)最明顯的特點(diǎn)是煉鐵不使用焦炭，無(wú)需煉焦工序和燒結(jié)工序的輔助，流程和工序相對(duì)減少，成本投資和人力使用相對(duì)降低，能源消耗和污染排放相對(duì)減輕，與完整的傳統(tǒng)高爐煉鐵過(guò)程相比減少13%。
生產(chǎn)狀態(tài)：歐冶爐 2015 年連續(xù)生產(chǎn) 68 天，生產(chǎn)鐵水 15.02 萬(wàn)噸，綜合廠區(qū)周邊的煤資源進(jìn)行了充分的試驗(yàn)，氣化爐拱頂噴煤造氣的工藝，提升豎爐還原、強(qiáng)化了氣化爐造氣和熔煉功能，各功能區(qū)的效率和穩(wěn)定性改進(jìn)。2018 年5 月 26 日開(kāi)爐，5 天后達(dá)到生產(chǎn)以來(lái)的最優(yōu)指標(biāo)。2021年 8 月，歐冶爐實(shí)現(xiàn)月鐵水產(chǎn)量 10.5 萬(wàn)噸，燃料比：830kg/t，焦比：200 kg/t，鐵水平均含硅 0.8%。
HIsmelt工藝具有如下特點(diǎn)
1）投資成本低，Hismelt不需要焦?fàn)t和燒結(jié)廠或球團(tuán)廠，因此建設(shè)成本降低
2）Hismelt工藝中的許多設(shè)備與設(shè)施，如熱風(fēng)爐、噴煤系統(tǒng)、發(fā)電等都是高爐煉鐵工藝的常用設(shè)施，因此工廠建設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)單
3）占地面積相對(duì)于高爐縮小80%，土地成本極低
4）操作成本低，直接使用礦粉和煤粉作為原染料煉鐵，不用焦炭、球團(tuán)和燒潔
5）Hismelt技術(shù)可直接噴吹傳統(tǒng)高爐燒結(jié)廠不宜使用的低品味鐵礦粉
6）鐵水質(zhì)量好，磷含量穩(wěn)定，基本不含硅，因此可進(jìn)行少渣煉鋼，降低煉鋼成本
7）降低環(huán)境影響，通過(guò)革命性的工藝創(chuàng)新，取消燒結(jié)、焦?fàn)t，Hismelt極大的降低了SO2和NOx.基本截止了焦油、二惡英的排放。
生產(chǎn)狀態(tài)：截止2021年10月數(shù)據(jù)，當(dāng)前日最高產(chǎn)量達(dá)到1930t，月產(chǎn)量達(dá)到51914t，設(shè)備不間斷作業(yè)達(dá)157d，各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)均超過(guò)原澳大利亞工廠，產(chǎn)品高純鑄造生鐵含磷量低，其他五種五害元素（鉛、錫、砷、銻和鉍）含量非常低，能夠滿(mǎn)足高端制造業(yè)對(duì)高純生鐵的需求。
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