经验证的钢厂废料回收利用工艺模板.doc

FASTMET经验证铁钢厂废品料回收利用步骤工艺James M.Mc clelland,Jr.P.EManager-Techincal SalesMidresx Technologes,Incorproated2725 Water Ridge ParkwayCharlotte,North Carolina,28217USATel:704-378-3359Fax:[phone]E-mail:关键词：FASTMET；快速熔解FASTMELT；环形高炉转底炉；直接还原产物；铁氧化物；电炉粉尘；钢厂废料；锌回收利用。摘要：两个用于回收利用钢铁厂废料FASTMET步骤工厂现在已处于商业运作。这些FASTMET步骤设备正在将钢铁厂废料转变为有用铁组织产品和有价值副产品。本文将经过这两个工厂来讨论包含废弃油燃料油处理操作，产品质量，锌回收利用和排放物测试等生产运行操作经验。绪论Midrex 科技技术企业Inc和和它有合作关系母企业，神户钢铁企业合作，已经开发出了一个以固体炭为基础还原技术FASTMET步骤；:这种步骤可应用于加工铁矿砂石，也可应用于加工含有铁氧化物材料，比如铁钢厂废料。将电厂一台电感加热化铁炉添加到FASTMET步骤就得到了FASTMELT快速熔化步骤-一个生产高质量铁水经济方法。很多大多数钢铁厂全部正在寻求一个适宜方法往返收利用包含高炉和碱性氧化顶吹转炉粉尘和、淤泥、，细碎剥落物轧钢皮、，和电弧炉粉尘在内多种钢铁生产废弃物。电弧炉生产炼钢粉尘积聚和对它们处理已成为了一个世界性课题。电弧炉粉尘回收利用包含两个方面：首先是回收利用有价值资源，回收含铁料来炼钢，回收粗氧化锌用于来造非铁材料回收有色金属；其次是降低对环境污染。从经济和环境保护两方面来考虑，FASTMET步骤全部是一个十分吸引人电弧炉粉尘回收利用技术。在作为将粉尘回收起来做电弧炉和碱性氧气顶吹转炉原料方面，这个步骤有两个关键目标。首先个是为了提升含铁氧化物金属化率，这么能够减轻熔化过程负担。其次是为了提升锌迁移脱除率，这么能够降低回收回路中锌浓度。作为对高炉原料，高压缩抗压强度是必需，这一点在FASTMET工艺也能够经过调整粘结剂和原料配比来实现。经过试验室测试试验和Koakogawa 示范性工厂检验试验，FASTMET步骤被证实在粉尘回收方面可成功地提升金属化率和锌回收率。经过这些测试，得出了建设一座商业化FASTMET厂设计理念。在新日铁企业Nippon Steels Hirobata 工厂Works，第一座FASTMET厂已被建立起来建成、开工，并被交付给新日铁企业Hirobata 工厂用户投入商业化生产。而第二座商业化FASTMET工厂建设也正在神户企业加古川工厂生产操作中。本文所表示信息和数据均搜集于这些最早商业化FASTMET厂开工和最初生产运行期间。炼钢废料及相关问题今天，很多钢铁厂全部在考虑怎样处理生产中废料。所这些考虑问题年复十二个月地积累起来，所以钢铁生产部门厂应采取更主动行动来寻求处理方案。这些问题包含：1、对含铁废弃物处理从联合企业得到无毒废料含有大量有价值铁、碳元素。掩埋或倾倒？这些样处理废料会增加支出。电炉布袋收尘室粉尘，被美国EPA列为一个有毒物质（K061），若简单将其倾倒，会对环境造成一系列危害，在掩埋这些废弃物之前对其进行特殊合适热处理或热稳定化是很昂贵而且是对有价值资源浪费。2、终止封闭式定点掩埋钢铁厂现在大多全部将废弃物定点存放几年，甚至是几十年。理论上讲，因为占土地是无偿，能够降低开支。然而，绝大数地点会被填满，并会使得环境保护机构审查愈加频繁。On site是否能够翻译为“厂内”？3、回收利用有价值铁元素联合企业每吨球团矿要付花费$4050/吨来造球团矿。对于假如使含铁达成经典65含铁品位，可折算为每吨铁元素则这种转变花费为$6070/吨。假如这些球团矿粉不能再利用，则厂家会损失一笔钱，对于而假如不管是使用直接还原铁为原料紧凑型钢厂和小厂还是联合钢厂企业全部采取直接还原铁作为原料，则不回收利用直接还原铁粉经济代价是用氧化球团矿三倍。4、控制钢铁厂原料成本成功钢铁厂必需连续地降低成本。一个有效降成本方法就是处理和回收利用废弃材料，这么做还能够取消相关掩埋费用。5、节省投资保护资本大多数钢厂全部限制在生产操作冶炼工序投资，相反倾向于在下游工序集中投资。一个可能由第三方建设、拥有和运作现场废料加工厂，使得钢铁厂能够节省投资和避免另外一个冶炼工序操作责任。6、炼焦厂和烧结厂环境保护问题对联合企业排放物实施更严格EPA规则，尤其是炼焦厂排放问题是一个关键问题。假如有可行替换方法，很多厂家全部将关闭炼焦厂和烧结厂。对废弃物处理方法问题处理答案在过去，Midrex和Kobe厂已经开发出了FASTMET步骤，它将帮助钢铁厂处理废弃物处理问题，FASTMET经过添加或不添加铁矿砂粉来处理钢铁厂废弃物，将其放入以炭碳作还原剂转底炉（RHF）炉中，冶炼为金属化铁。这个步骤产物能够是冷DRI、热DRI和HBI，或是铁水，具体是哪种形式取决于最终使用需要。FASTMET步骤背景20世纪60年代，RHF炉最先被Midrex前身Midland Ross Corporation用于生产直接还原铁，RHF炉又被称为其名称为“热快”。这种快速加热步骤包含将铁精矿和煤粉造球，炭粉和球团矿，将球团矿在炉篦子进行炉栅上干燥球团矿，在转底炉炉中预先前还原球团矿，然后和在竖炉冷却器冷炉身中冷却球团矿。从19631965年到1966年，这种快速加热步骤在明尼苏达州Cooley一个2吨/小时试验性厂中以2吨/小时测试试验取得成功。和Heat Fast开发此同时，一个由快速加热发展而得到以天然气作还原剂直接还原步骤Midrex也得到发展，这种步骤能够提供比快速加热更高质量铁水产品并能降低经营成本（因为当初天然气价格只有今天十分之一）。因为当初天然气步骤经营成本更低，使得快速加热步骤工作被中止并没有被用于商业生产开发。20世纪80年代初，Midrex对利用RHF生产直接还原铁重新产生爱好而重现辉煌。多项研究表明，基于美国当初条件，能够用开发出RHF步骤生产以较低价格生产直接还原铁方法能够以诱人价格得以发展。然而，气基步骤经济价值效益愈加诱人，而且气基步骤得到了很好验证。还有就是，炭煤基还原步骤已落后于传统气基步骤。在20世纪90年代，问题又被再一次提出，深入多项研究表证实，RHF炭煤基步骤经济价值是诱人。基于这种见解，决定继续研发这种步骤商业化技术。以建设可追溯到20世纪60年代快速加热试验性工厂为基础进行建设可追溯到20世纪60年代，对技术进行了改善，使得改建是为了做出能够提升生产能力，提升产品质量，提升步骤适应性和提升步骤效率技术。最终就发展成FASTMET步骤。Midrex和KSL已经开发出了比FASTMET步骤更优越FASTMELT步骤。它取消了能够使从RHF中热排放出来直接还原铁热辐射，而是降低并经过重力将直接还原铁装引入电化铁感炉内，这是一个为将热直接还原铁熔化生产成铁热水而尤其设计熔化室炉，这种铁水就称之为FASTIRON。FASTMET步骤发展史20世纪60年代Midland Ross(Midrex=MIDland Ross Expreimental)开发了HEAT FAST 步骤；从1965年到1966年，2t/h试验性厂在明尼苏达州Cooley建成并投入运行1990年Midrex 开始研发FASTMET步骤1992年FASTMET试验性厂在Midrex技术中心建成，2.75m RHF,160kKg/h;1992年至1994年共做了100数次试验FASTMET试验性厂在Midrex技术中心建成。其经营活动从1992年连续到1994年。1995年8.5m RHF，2.5t/hKakogawa 示范性工厂在KSLs Kakogawa钢铁厂建成，并在1995年到1998进行了连续开发型运行。1998年Midrex 技术中心安装电感电炼铁炉；直接和FASTMET试验性车间RHF相配套，每小时生产150Kg150kg铁水；这个示范性FASTMELT步骤成为成功地经过纯氧化铁和钢铁厂废弃物生产出了高炉级质量铁水第一座商业性FASTMET工厂（PDPR）在新日铁企业Hirobata厂建成；21.5mRHF；19.2万吨转炉污泥和粉尘/年处理能力；14万吨热DRI和2250吨/年粗氧化锌生产能力。3月21日：第一批产品4月：连续操作7月：达产试验结束，操作移交给新日铁7月：连续操作达十二个月，经典金属化率91.9，锌回收率94，热DRI送料温度大于1000，整年作用率大于90。在KSL加古川钢厂第二个商业化FASTMET工厂，8.5mRHF；1.4万吨转炉污尘、电炉尘和轧钢废料/年处理能力；废燃料油；产品是1.4万吨DRI和1400吨/年粗氧化锌生产能力。5月：工厂开工FASTMET 步骤概况FASTMET步骤将氧化铁球团矿炉料、粉矿和钢铁厂废料转变为有用金属铁。，假如需要，使用煤粉或其它含碳材料可作为还原剂。最终产物直接还原铁能够被热压成块被加热成热DRI，作为热态DRI再被送入中转换容器；假如需要冷DRI，也可将它进行冷却后，或直接送入电化铁感炉（EIF）以炼出FASTIRON。 表图2是相关FASTMET/FASTMELT步骤步骤图： 图2 FASTMET/FASTMELT步骤图 在操作过程中，假如原料是如纯矿石，、精矿粉和煤粉在装入RHF炉之前要经过烧结制成球团并经过干燥后，被以单层形式送入在RHF炉中炉料被铺成一层。当万一这些原料是钢铁厂废料，则它们首先应被压块。经过压块能够提供更多灵活性适应性好原料，并降低对这些原料碾磨需求，而且无须要对生压块进行干燥还能够降低对未培烧块矿加热需求。这些压块矿在RHF中也是铺成一层也是经过单捻被送入炉中（见图3）。图3 转底炉简化纵剖面图和俯视图 伴随炉膛旋转，这些压块矿被RHF炉中加热到高达1300摄氏度以上温度经过辐射加热，使得铁氧化物被还原成金属铁。铁氧化物还原过程基础上是在固体状态下由固定C和Fe3O4 或 Fe2O3反应生成金属铁（Fe0）和固态维氏体（Fe0.95O），同时释放而C则被氧化成CO和CO2气体。部分单质炭碳则会固溶到金属铁中形成碳化铁素体（Fe3C）。 钢铁厂废料中锌氧化物、铅氧化物和其它含有挥发性金属氧化物也将在此过程中被还原成金属单质或被蒸发。这些金属蒸汽在从烟道出炉之前又将被烟气氧化。 炉料在炉内停留时间在6到10分钟。这个停留时间不一样取决于物料种类金属生产方法、压矿块尺寸大小，和其它原因。在这段停留时间里，85%到95%铁氧化物会被还原成金属铁。FASTMET步骤中快速还原和高还原率速度归功于高还原温度，高热交换率速度，和炭和矿块中碳和铁氧化物之间充足、紧密接触。 其烟气在出炉前已经完全燃烧，含氧量大约为2%。而热交换器可将燃烟气热量用于预热RHF燃烧器助燃空气将要入炉燃烧空气和或干燥原材料。 烟气从经过炉顶排出，经过有耐火材料内衬上升管进入成排排烟管道离开RHF炉烟道。烟气上升管道和适宜位置和RHF炉燃烧区之间适宜相对位置相关，它取决于对由对原材料和，还原动力学分析所决定，并用CFD计算进行检验和流动动力学校验计算分析。注入烟气管道空气起冷却作用，并将烟气中H2和CO等可燃气体燃烧掉。 经过喷雾化水到初冷区，能够将烟气从高于1400摄氏度冷却到1000摄氏度以减小NOX生成，并提供回收换热器可接收适宜入口气体温度。 从初冷区出来烟气流经助燃空气和干燥空气预热器，在这里烟气中热量被用于预热入RHF炉转底烧嘴助燃空气和环形转动干燥器助燃空气。 烟气对助燃空气预热后进入二次冷却区。经过喷雾化水，在二次冷却区将烟气温度从800摄氏度降到120摄氏度，以确保得到布袋过滤除尘器可接收入口气体温度。摄氏度应该直接写成，不需要翻译！ 然后这时，烟气流入脉冲喷射式布袋过滤除尘器，在这里，粗氧化锌氧化物被搜集起来，然而烟气经过鼓风引风机经烟囱被排入大气中。 FASTMET车间在处理钢铁厂废料时，并不一定通常不需要控制SO2，因为绝大部分SO2将会和烟气中金属氧化物反应或被其吸收掉。喷石灰注射剂能够被用于深入控制SO2。对NOX控制则是经过使用低NOX生成燃烧器和严格控制燃料和气体燃烧率比值和燃烧温度来实现。RHF了炉内高温和长停留时间能够破坏二氧化物恶英和呋喃Furans生成。对烟气冷却率速度控制能够降低二恶英氧化物和和Furans呋喃再生成。粉尘经过布袋过滤除尘器从烟气中被分离出来。而粗氧化锌氧化物经过布袋过滤除尘器回收并储存到仓筒中。然后这些粗氧化锌氧化物然后被用卡车或和火车从仓筒运到买主那里。 直接还原铁金属化率（金属形式铁占全铁金属组织百分比）是能够调整。经过调整块矿块含碳炭量就能够得到决定目标DRI含炭碳量。其产品化学成份不一样取决于使用矿料、和还原剂和粘结剂化学成份，和反应炉选择。 电感炉废料处理方法选择 FASTMET步骤使得紧凑型小钢铁厂除了利用目前高处理费用处理方法来处理废料外，又有了另一个选择。建在钢厂内一个FASTMET车间能够处理粉尘并生产出两种关键初级产品，直接还原铁作为原料返入炼钢炉，而粗锌氧化物则被卖给制锌厂家。这种方法使得以前废料成为了有用东西。高处理费用不存在了，而且可提供廉价铁产品。 其有益之处总结以下：1、粉尘很少生产过程使得二次粉尘含锌量很高而含铁量很低；2、高金属化率和高锌转移脱除率使得还原铁可直接返回到电弧炉中；3、处理后就再没有废料生成；4、高温处理使得二恶英氧化物分解；5、含锌粉尘可被处理成有经济价值产品，而不是废品废物； 下表显示了FASTMET步骤EAF粉尘处理模拟试验结果。这个事例（EAF粉尘加煤）代表表明EAF粉尘处理可用煤作还原剂情形。 表 1： EAF粉尘处理 ， 单位：质量%电感炉粉尘+煤T.FeM.FeCZnOPbO电感炉粉尘32.230.021.7024.204.10煤0.450.0074.000.000.00直接还原铁58.0952.282.022.180.00副产品0.050.040.0074.3313.26适合这些步骤原材料 适合这些步骤原材料可分为三大门类：铁氧化物（即天然纯铁物材料或含铁材物料），还原剂（即炭碳源），和一个反应炉粘结剂。在Kakogawa试验性车间和测试室，一个组广泛复合原材料组合（即：含铁材料和不一样还原剂）已经经过了试验室试验测评、半工业试验和Kakogawa厂工业试验检验。 部分经检测原材料名单以下： 高炉除尘器滤饼焦 碱性氧气顶吹转炉除尘器滤饼焦 工厂规模轧钢皮 电弧炉布袋过滤除尘器灰 球团矿粉 铁矿石浓度精矿 印度兰粉Indian Blue粉尘 高炉粉尘和淤泥 焦炭渣粉 低/中/高挥发性炭煤 特殊石油焦炭 木炭 假如高炉粉尘和淤泥被利用，则原材料中本身不一样炭碳就可足够完成还原反应，而不需要再添加还原剂。 FASTMET/FASTMELT能够大大提升对废料处理能力，并重新取得有价值铁产品。在FASTMET步骤中，假如直接还原铁和HBI是最终产品，则仅需要只能够将组成RHF炉料材料中含铁料加以转变为可组成RHF炉炉料材料。经过这个步骤得到产品中仍含有较多脉石。假如所要生产是FSTIRON，而且将上述原材料送入FASTMELT熔炼炉室，则其中脉石就将成渣。脉石影响可用添加铁含量较高原矿方法减弱。那是一个任何废料处理步骤全部会发生反应事情。 第一座商业型FASTMET工厂在4月，第一座商业型FASTMET工厂在日本Nippon Steel 新日铁企业Hirohata Works工厂 开始投入生产。这个工厂每十二个月回收处理190000公吨钢铁厂粉尘，这包含Hirohata Works工厂BOF粉尘和BOF filter cake滤饼 粉尘。这个Hirohata FASTMET厂每小时大约能生产18公吨金属化率为90%热直接还原铁，其出铁炉温度大于1000摄氏度。这个Hirohata FASTMET 厂接回收新日铁企业Nippon Steel Hirohata 工厂Works 球团矿车间生产生球greenballs。这些greenballs生球是钢铁厂粉尘和、煤粉和粘结剂经混合并造球团化而成。这些greenballs生球被卡车从球团矿车间运到Hirohata FASTMET车间料仓贮。这些greenballs生球经滚筛筛过后被送入球团干燥机里。经过干燥greenballs含水量低于0.5%。经过干燥greenballs生球被连续地送入RHF炉内。这个RHF直径大约有21.5m，而其有效炉膛宽度为3.75m。它有6个燃烧/反应区。全部燃烧器全部用液化天然气LNG作为燃料燃烧。直接还原铁出口在从一个冷金属板下流过，经过水冷螺旋卸货器机被排出炉外。这些热直接还原铁经过搜集后，被卡车运输到碱性氧气顶吹转炉车间。锌氧化物转移脱除率超出94%，每小时有超出300kg含锌高达60%到65%粉尘被从烟气中好回收起来。在日本，这些含锌粉尘以大约只有伟LME金属锌2/3价格被卖出去。热烟气被排出RHF炉后，经过蒸气冷却器冷却，再被送入一个热交换器。这些烟气中物理显热可将RHF助燃气体和greenball生球干燥气体预热到350摄氏度。这时烟气被排出预热器，经二次蒸气冷却器作深入冷却后，被送入布袋过滤除尘器，在这里，含锌氧化物被回收起来并被送入筒仓储存。在送入布袋过滤除尘器出口，安装有一个尤其设计感应风扇引风机，以获取烟气系统所需压降，并控制RHF使其处于轻微负压状态。在Nippon Steel液化天然气、压缩空气、蒸汽和补充新水等，全部是由新日铁企业供给。 这个车间包含一个开放水循环系统和一个密闭水冷却循环系统。在8月3日，这个Hirohata FASTMET车间成功地经过了车间运行保障达产测试，并已经连续生产了金属化率为90%产品。在这段测试性生产期间，这个车间生产能力成功地达成了1000kg/m22/h。4月，在日本神户钢铁厂Kakogawa厂，第二座商业化FASTMET生产车间开始投产。这是神户计划在末将Kakogawa改造成为零排放工厂一部分。这是工业史上头一次。在日本Nippon Steels 新日铁企业 Hirohata工厂 Works成功经营这个头一座FASTMET回收利用工厂基础上，神户钢铁企业在它KakogawaHirohata Works工厂将示范性FASTMET车间改造成为一个能够含有回收处理固体含铁废料能力车间。它利用废气油料作为最初燃料资源起源，这个试验性车间被改造后能够处理高炉和炼钢转炉生产粉尘，包含将从上升煤烟气清洗系统升级为中回收高锌含量粉尘。Hirohata Works车间对来自高炉和炼钢转炉正产生富锌粉尘回收处理能力达成每十二个月16000公吨。这套设备用是由高炉和转炉粉尘制成球团矿，这些球团矿被送入RHF炉并被加热到高温。这些废料中碳炭充当还原剂，在和铁氧化物短暂接触时间里和其中氧发生反应，生产出高金属化率，且能够用来炼钢直接还原铁。商业型FASTMET工厂结果 经过在KDP示范型工厂测试，FASTMET步骤被证实能够以高金属化率降低还原钢厂粉尘中铁氧化物含量，同时还能以高脱锌率水平转移脱除钢厂粉尘中锌氧化物。它这些好处于以试验室测试和示范型测试为设计基础商业型FASTMET工厂得到了证实。这个第一座商业型FASTMET工厂从4月开始连续生产。因为广泛试验工作充足，在这个商业型工厂开工很进行很顺利并很快达成满足了设计条件，它生产保障达产测试于7月份便完成，而且它也被移交给用户进行正常商业化生产。图7表明了这个商业型FASTMET工厂生产步骤。 图7：商业型FASTMET工厂生产步骤图8表明平均每小时处理钢厂粉尘速度曲线。图八：粉尘处理速度图9表明每个月废料处理总情况图10表明这个工厂在连续生产期间工作效率作业率。在高炉膛100kg-DRI/m2h生产率下，这个商业型FASTMET工厂样品经典金属化率水平是91.1%，其脱锌率水平是94.0%。表5表明了样品绿色球团生球化学分析分析结果和产品直接还原铁化学分析结果。其烟气粉尘含有高浓度锌氧化物。搜集样品粉尘经典锌含量为63.4%，锌氧化物含量为78.9%。搜集样品粉尘经典铁含量低于1%。所以，FASTMET工厂烟气粉尘作为锌原料有很高价值。 表5 经典生球和直接还原铁化学分析 干球团 直接还原铁 全铁 58.1% 75.8% 金属铁 21.3% 69.7% 炭 11.6% 3.1% 锌 1.0% 0.06% 金属率 91.9% 脱锌率 94%表5 样品绿色球团和直接还原铁分析除了上述益处外，这个第一座商业型FASTMET工厂还表明FASTMET步骤对环境很友好。它满足包含CO2在内全部污染物排放限制。表6表明经典商业型工厂标准样品排放检测数据。表6 FASTMET商业型工厂排放数据NO (Nm3/h)SOx (Nm3/h)粉 尘 （kg/h）标准 3.8 2.7 2.09 实际 1.98 0.08 0.12 Dioxin0.1ng-TEQ/Nm3表6 FASTMET商业型工厂排放数据第二座商业型FASTMET工厂 神户钢铁企业Kakogawa钢铁工作室厂正在运作第二座商业型FASTMET工厂。这个工厂是FASTMET步骤示范型工厂前身（KDP）前身。KDP已经被改造得可连续生产，可处理富锌氧化物废料和高炉粉尘。该工厂已于五月开工。图11表示了步骤信息。图11 Kakogawa FASTMET工厂步骤描述。以下表格表明了Kakogawa FASTMET工厂炉料化学成份，直接还原铁和烟气粉尘样品数据。表7：废料化学成份（样品）CT.FeZnNa2OK2OSMnCaOSiO2Al2O3MgOClF高炉滤饼37.631.81.20.20.60.7-3.14.1-0.0650.16电炉粉尘0.2231.2521.11.451.350.173.3310.346.180.853.5160.294.84转炉燃气烟气粉尘0.7053.62.541.0115.8180.10.315.00.760.3150.1853.30.96表8：直接还原铁化学成份（样品）T.FeM.FeFeOCSMnCaOSiO268.057.813.32.000.521.074.355.95 表9：烟气粉尘化学成份（样品）ZnPbT.FeNaKSClFC56.44.990.323.1310.791.694.860.150.01 这个Kakogawa FASTMET 目前生产基于两个方面是两班制，处理Kakogawa钢铁工作室厂里搜集多种含锌废料。这个RHF反应器用废弃油料和煤混合料物做燃料。 FASTMELT钢铁生产中未来FASTMELT 这两个商业型FASTMELT工厂成功运行已经很好得证实了FASTMELT步骤优越性可行性。FASTMELT是这种钢铁生产技术关键技术下一步。FASTMELT增加了一个熔化室炉，使得FASTMELT步骤能够生产等价于高炉铁水适宜铁料以生产merchant pig 外销生铁或直接转换冶炼为钢。这个FASTMELT电炼铁感炉已在Midrex技术中心经过了测试验证，它能够用钢铁厂废料生产和高炉铁水同化学成份铁水。商业型FASTMELT厂能够用比包含高炉在内其它大多数方法更少能量来生产铁水。FASTMELT步骤对比以下是FASTMELT步骤和其它炼铁步骤（其中有已经发展成熟，有还在发展）对比。能源消耗在高能耗能量费用和十分关注环境保护当今社会里，是一个至关关键问题。表10是以FASTMELT步骤和其它步骤吨铁水等价GJ为基准对比。二氧化碳排放也是全部整个步骤生产效率一个很好指示指标。表11是以FASTMELT步骤和其它炼铁生产步骤吨铁水二氧化碳排放量为基准对比。表10：能源消耗GJ/吨铁FASTMELTHISMELTCOREXREDMELT高炉煤12.2519.4730.7714.85天然气2.682.20.52.17电能66.113.380.836.65小计21.0325.0532.1023.6723.36尾气能量标准回收总能量16.4821.6718.918.5618.01据称注：，FASTMELT步骤煤炭和天然气消耗量已在新日铁Hirohata 商业型FASTMELT工厂做了测试得到证实。表11：二氧化碳排放量；吨CO2/吨铁水FASTMELTHIsmeltCOREXREDSMELT高炉煤71.1381.8092.8591.3802.170天然气80.1530.1250.0580.1240电能9， 100.2421100.1290.242120小计1.5331.9343.0461.7462.170Less equivalent CO2 of carbon in Hot Metal131415CO2总量1.3861.7872.8771.6142.023表12是预期铁水产品化学分析对比。表12：铁水产品化学分析：左边要增加一个空格FASTMELT16HIsmelt17COREX18REDSMELT19高炉20Pig Ironfor oxygenFoundryGrade Pig1 Commercial FASTMELT Proposal, Septermber 19992 HIsmelt,The Future In Ironmaking Technology, Peter Bates and Andrew Coad, 4th European Coke & Ironmaking Conference, Paris, June .3 VAI publication, The COREX C-3000 Generation4 Skillings 1999, Demags REDSMLT Process For The Iron Ore Mining Industry5 Energy Use In The U.S. Steel Industry: A Histrorical Perspective And Future Opportunities, John Stubbles, U.S. Department of Energy, September .6 Electricity is stated as the energy of coal used to generate power therefore is not a direct conversion of kWh to GJ.7 Coal Conversion = 92.91 kg CO2/GJ natual gas.8 Natual Gas Conversion = 56.96 kgCO2/GJ natual gas.9 Assume all Off Gas Energy Credit is used for internal electric power needs.10 Electricity Conversion = 155.91kg CO2/GJ electricity.11 6.11-4.56 = 1.55 GJ/tonne hot metal net electrical energy in.12 6.65-5.1=1.55GJ/tonne hot metal net electrical energy in.13 4% carbon in hot metal14 4.6% carbon in hot metal15 3.6% carbon in hot metal样品经典化学分析氧气炼钢用生铁铸造用生铁（低磷）碳炭（可控范围）3.0 to 5.0%3.5 to 4.5%4.5 to 4.7% 3.6%4.0 to 4.5%3.5 to 4.4%3.0 to 4.5%硅0.2 to 0.6%这个过程没有硅生成还原0.6 to 0.8% 0.2% 0.3 to 1.5%0.20 to 2.0%0.5 to 3.0% 锰0.6 to 1.2%0 to 0,2% 没有数据 0.6%0.25 to 2.2% 0.4 to 2.5%最大为1.25%磷（取决于原料中磷含量）0.05%0.02 to 0.05%没有数据没有数据0.04 to 0.2%最大为0.40%最大为0.035% 硫0.03%0.05 to 0.15%(需要脱硫处理)0.01 to 0.03% 0.050.03 to 0.8%(可能需要脱硫处理)最大为0.05%最大为0.035%温度1450 to 1550oC1450 to 1550oC1490 to 1520oC没有数据1565oCFASTMELT步骤和HIsmelt步骤铁水特征首要区分在于过滤管道熔化炉中气压氛。FASTMELT电炼铁炉中气氛压基础本质上全是CO气体，且所以有很强还原性。这个还原性气氛很有利于硅还原和脱硫。而HIsmelt步骤需要添加额外供过剩氧才能进行达成合理二次燃烧。氧化性气氛很利于脱磷，但却不利于脱硫和硅还原。 16 A Closer Look At FASTMET and FASTMELT, Glenn Hoffman, 58th Electric Furnace Conference Proceedings, ,pp.751-767. 17 HIsmelt-The Aiternative Technology for Ironmanking, TE Goldsworthy et al., SEAISI 1999 Philippines Seminar. 19 COREX POSCO Report 20 Energy and Enveronmental Profile of U.S. Iron and Steel Industry, Nancy Margolis et al.,U.S. Department of Energy-Office of industrial Technologies, August . 21 The making, Shaping and Treating of Steel, W.T. Lankford, Jr.et al.,10th Edition, pp.540 22 同上Ibid. 结论 FASTMELT步骤回收处理钢铁厂废料能力经过在这两个商业型工厂成功中生产中而得到了很好证实。有价值矿石矿物资源和以前被填埋矿料垃圾，全部能够被FASTMELT步骤很经济地回收利用。FASTMELT能够和自然环境友好相处，而且能够成为处理将电炉粉尘转换成BACT。FASTMELT，作为FASTMELT步骤判定一个关键步骤已经过论证验证，并进行了示范商业型生产。FASTMELT和其它已经发展成熟炼铁生产步骤对比表明FASTMELT是很适合商业型炼铁生产。这个步骤能够灵活有效地利用广泛铁氧化物和炭来生产高质量铁水或pig iron product生铁产品。.这个步骤各个步骤步骤已一被很好要求且简练明了。这种厂操作安全简单，且是在低压和合理温度下操作。这个FASTMELTN 工厂是部分经证实很行之有效设备集合，且无须部分昂贵额外机器设备、合金或催化剂。它耐火材料符合规范炼铁技术要求。它电感电炼铁炉是以在转炉和电弧炉得到验证技术为基础设计。 FASTMELT提供了一个很经济路径处理方案，以一个模块来替换来满足如同部分年铁水生产能力为10万吨到50万吨小袖珍型高炉模块铁水生产能力。（注：一个模块是指一个RHF炉直接配一个电感电炼铁炉）。 FASTMELT工厂绿化新建预算大致是每十二个月每吨直接还原铁花费150到200美圆。FASTMELT工厂每十二个月每吨铁水预算是250到300美圆。 FASTMELT技术成功得益于Midrex和神户钢铁数多年努力发展。她们相互对近几年来和炼铁实用技术及工程很多相关很多领域，如球团化和直接还原等技术和工程学近几年来在炼铁生产中应用全部给了相当关注。这个商业型工程成功所需行之有效专业性技术源于很多Midrex和神户钢铁工作者长久研究，和试验性工厂、示范性工厂、和营运性工厂操作经验。