中國冶金報(bào) 中國鋼鐵新聞網(wǎng) 

　　記者 王漢杰 

 

　　

不通過選礦和燒結(jié)工藝，甚至不要焦化工藝，30分鐘就能把鐵礦石在固態(tài)下直接還原成金屬化率95%左右的鐵料？日前，酒鋼王明華團(tuán)隊(duì)把這一設(shè)想變成了現(xiàn)實(shí)。基于此，王明華團(tuán)隊(duì)在煤基氫冶金理論研究方面實(shí)現(xiàn)了重大突破。

　　

王明華團(tuán)隊(duì)的煤基氫冶金研發(fā)成果受到北京科技大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、武漢科技大學(xué)等多單位的專家、學(xué)者高度關(guān)注。專家們對王明華團(tuán)隊(duì)的研發(fā)成果十分驚喜，認(rèn)為煤基氫冶金發(fā)現(xiàn)是世界冶金工業(yè)的重要事件，煤基氫冶金理論為短流程煉鐵提供了理論基礎(chǔ)。

　　

根據(jù)王明華團(tuán)隊(duì)的多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)的“鐵燒焦”工藝相比，煤基氫冶金工藝流程短、監(jiān)控點(diǎn)少，水循環(huán)及水處理設(shè)施規(guī)模小，煙氣排放次數(shù)少數(shù)量小，減少能耗50%以上，對實(shí)現(xiàn)本質(zhì)節(jié)能和本質(zhì)環(huán)保有重大意義。

目前，酒鋼正在建設(shè)世界上首套煤基氫冶金中試裝置及配套的干磨干選中試裝置，預(yù)計(jì)今年10月底建成投運(yùn)。

王明華是酒鋼資源研究團(tuán)隊(duì)的技術(shù)帶頭人，在上千次的試驗(yàn)中，他發(fā)現(xiàn)在一定的溫度、空間和時(shí)間條件下，由鐵礦石和高揮發(fā)份原煤均勻混合組成的混合物中，會發(fā)生以鐵氧化物中的氧元素、煤中的碳元素及氫元素聯(lián)合主導(dǎo)的氫冶金過程，而且氧元素、碳元素及氫元素缺一不可。

　　在這個(gè)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，王明華提出了煤基氫冶金理論。

王明華認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)過程中，從煤的充分熱解中先行得到H2，以H2還原鐵氧化物產(chǎn)生的H2O做氣化劑氣化C再得到H2，這一系列過程能夠產(chǎn)生足夠多的H2實(shí)現(xiàn)氫冶金過程。同時(shí)，煤的充分熱解過程通過目前成熟的鐵礦石碳冶金直接還原產(chǎn)業(yè)化裝置，就可以實(shí)現(xiàn)與鐵礦石冶金還原過程在熱態(tài)下的高度集成。

　　

現(xiàn)代以高爐為核心的“鐵燒焦”煉鐵主流工藝，本質(zhì)上是典型的碳冶金工藝，即使用的還原劑和燃料是冶金焦炭。而生產(chǎn)焦炭的過程中，為了提高焦油產(chǎn)率，人們追求的是煤的不充分熱解，而追求煤的充分熱解顯得有些荒唐。正是在反常規(guī)的追求煤充分熱解試驗(yàn)中，王明華團(tuán)隊(duì)有了煤基氫冶金的新發(fā)現(xiàn)。

王明華團(tuán)隊(duì)利用酒鋼使用的精礦、原礦以及含鐵除塵灰、有色火法冶金富鐵廢渣（銅、鎳渣）、有色濕法冶金富鐵廢渣等，進(jìn)行了氫冶金與碳冶金對比試驗(yàn)，每次都驗(yàn)證了兩者之間存在巨大差異，氫冶金試驗(yàn)結(jié)果十分喜人。尤為可喜的是，氫冶金技術(shù)一舉攻克了傳統(tǒng)碳冶金在固態(tài)下無法解決的鐵橄欖石（硅酸鐵）還原問題。