隧道窑还原法工业规模化技术难题的重大突破
——大型隧道窑和自动装料机组相继问世
汪寿平 王立新
（唐山奥特斯科技有限公司063020）
众所周知，直接还原铁领域隧道窑煤基还原法存在两大技术难题，一是隧道窑产能低，自动化水平低，环境污染严重，能耗高；二是装卸料系统不能满足大规模工业化生产的需要。针对这两大难题，我公司近几年作了大量努力，取得了显著成效，在直接还原铁隧道窑还原领域取得了重大突破，为隧道窑在还原铁领域长足发展奠定了坚实基础，开辟了广阔的前景。
一、 大型隧道窑的投产运行为隧道窑还原工艺规模工业化奠定了基础
我公司设计建造的产能可达5万吨的260米大型煤气隧道窑2008年7月已在江苏联泰科技有限公司正式投产运行，标志着大型隧道窑在直接还原铁领域有了一个良好的开端。
已投产的大型煤气隧道窑的工业化标志是：
——单窑产能达到5万吨以上。
——隧道窑全线实现了自动控制和自动运行，包括窑车PLC联锁自动运行、风机PLC联锁自动控制、温度PID智能自动控制、压力PLC变频自动调节等。
——实现了环境友好，排放废气、粉尘均达到国家环保标准，无废水及固体废弃物排放。
——以上工业化标志使传统隧道窑迈向工业现代化还原设备成为了可能。
二、 自动装料机组的投放市场为隧道窑还原工艺规模工业化开辟了前景
大型隧道窑走向规模工业化在隧道窑直接还原领域只是解决了隧道窑本身的产能等问题，随之而来的是：装卸料系统如何适应大型隧道窑的产能要求。在实践中，虽然我们初步解决了隧道窑的产能问题，但装料系统如不过关，仍是制约隧道窑还原工艺走向规模工业化的瓶颈。
背景技术是：人们通常采取将模具放入反应罐，再使用料斗将铁矿粉和还原剂分别计量装入反应罐，然后再起出模具的工艺，该工艺虽然具有一定的机械化程度，但这种工艺存在四大缺陷：一是模具装入窑车时与窑车难于准确定位；二是由于物料性质、粒度、水分的不同料斗内的阻力也不相同，料斗向模具装料时下料困难且布料不均匀；三是起出模具时容易将粉料带出；四是装料及起模时产生较大的粉尘导致污染环境。使用这种工艺耗费时间较长，劳动效率低，粉尘污染严重，既阻碍了隧道窑直接还原铁规模工业化生产的发展，又不符合环境保护的基本国策。
我公司科技人员经过两年多的潜心研究，终于研制出一套全新概念的装料机组（专利申请号200920302346.1），该机组样机已在昆钢集团耐火材料有限公司年产10万吨还原铁生产线上投入使用。该机组由装模定位部分、装料部分、起模定位部分及除尘部分组成“一体化机”。它的最大优点是：
——装料效率大大提高，原装置每班只能装5车，现在每班可以装32车，提高效率6倍以上。
——自动化程度大大提高。原装置操作工人定员32人，现在定员12人，定员减少了20人，又降低了生产成本。
——除尘效果大大提高。原装置装料起模时产生大量粉尘污染环境，岗位粉尘浓度达500mg/ng3,现机组岗位粉尘浓度不足10mg/ng3，降低了50倍。
三、 对隧道窑还原工艺规模工业化前景的展望
解决了隧道窑在直接还原铁领域的两大障碍，隧道窑还原工艺规模工业化将会走上健康发展的道路，这是符合我国国情的。因为：隧道窑工艺的成熟可靠是它的最大优点，其产品质量和品位的高稳定性是它的最大优点。只要进一步克服它的缺点，不断的提升创新能力，在一定的历史时期内，隧道窑作为直接还原铁领域的主力军是勿容置疑的，这也是我国从事隧道窑直接还原技术的科技工作者肩上的重任。
我公司的目标是：
单窑产能：按宽体轻型、节能减排、先进适用的现代窑炉设计理念，以两座窑为一组合单元，两年内单窑7.5万吨两窑组合可达15万吨、三年内单窑10万吨两窑组合可达20万吨、五年内单窑15万吨两窑组合可达30万吨，三窑组合可达50万吨以上。
装料机组：单机产能分10万吨、15万吨、20万吨、25万吨几个系列，满足三窑组合产能50万吨及以上的目标。
生产线其它工艺设备为成熟技术，均可与上述目标配套。
（本文刊登于《2009中国国际直接还原铁市场研讨会论文集》