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近日，由北京冶金設備研究設計總院研究設計的單孔罐式還原爐在河北唐山工業性試驗成功。
中冶集團北京冶金設備研究設計總院教授級高工陳守明等技術人員長期堅持豎爐直接還原鐵工藝研究，結合國內情況創新，發明了PF法豎爐直接還原工藝，并擁有自主知識產權。1998年在北京科技大學做了固定罐的實驗室試驗，1999年在山西朔州三元碳素廠煅燒石油焦的罐式爐上進行了半工業性試驗，驗證了這種工藝的可靠性、主要工藝及設備參數。2006年與唐山企業合作，不斷優化設計，建設一座單孔罐式還原爐進行工業性試驗。2007年3月5日點火生產，一周內打通流程。受試驗設備和檢測條件所限，操作技術未達最佳狀態，生產穩定時DRI金屬化率90%左右，少量達到98.2%。如能進一步優化設計和施工、操作技術，各項技術經濟指標可以達到或超過KM法指標。
PF法直接還原鐵工藝流程如下：
PF法直接還原鐵工藝主要特點：
容積利用系數高、設備作業率高，能耗低，大幅度降低工程投資和生產成本。
1、反應室與燃燒室分隔，氣氛、溫度像反應罐（隧道窯）法一樣適宜生產DRI，產品金屬化率高。但罐體高得多，預熱段、還原段、冷卻段分別采用不同材料和結構，能連續生產，比反應罐法生產率高，能耗低；而且罐體不像隧道窯中那樣反復加熱、冷卻，壽命長。
2、能像回轉窯和轉底爐一樣連續生產，但爐體不動而爐料自動下落，爐氣逆流上升，設備簡單可靠，有利于加熱和直接還原反應進行，并可方便地控制爐料還原溫度和時間，利用系數高、作業率高，能源和原料消耗低；
3、直接還原與反應罐法和回轉窯法一樣采用外配碳，還原劑和脫硫劑可適當過量，確保還原和脫硫效果，又不增加產品灰分，使得原燃料選用范圍廣、工藝設備簡單、產品質量好，而投資少、成本低；
4、反應室、燃燒室間隔排列，機構緊湊，每組反應罐都是一座獨立的還原設備，若干組并列、組成各種生產能力的還原爐。可根據市場和原燃料情況靈活設計和使用，生產規模可大可小，配套設備可洋可土，遇到停電或其他事故可隨時停止和重新啟動，適合中國和發展中國家國情；
5、適合作為煤基直接還原鐵工藝主體設備，也易改造為氣基法豎爐和其他工業爐窯。
試驗證明，PF法是一種安全可靠的豎爐直接還原工藝，而且綜合了當前幾種直接還原鐵工藝長處，在節能、環保和工程投資、生產成本等方面有明顯改進。這種工藝的研究開發和轉化，是我國在探索先進、適用的直接還原鐵工藝方面的重大進展。
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直接還原鐵（DRI），也稱海綿鐵，是冶煉優質鋼必不可少的原料，也可作為高爐煉鐵、轉爐煉鋼、鑄造、鐵合金、粉末冶金的優質爐料，有色冶金的置換劑、水處理的脫氧劑,供不應求。更重要的是，DRI可以用天然氣、煤氣和非煉焦煤等作能源，實現無焦煉鐵，并且比高爐煉鐵碳耗低、CO2排放少，有利于節省能源資源、保護環境，被譽為綠色冶金。
隨著生產發展、社會進步，資源短缺、環境污染問題日益突出，發達國家鋼鐵企業都在改造傳統生產工藝，逐步關閉能耗高、污染大的高爐、焦爐，發展優質高效的短流程電爐鋼廠，世界DRI產量近二十年翻了三番。中國鋼鐵產量連續十幾年高速增長，2006年已達4.2億噸，生產能力達到6億噸左右，但DRI生產能力只有幾十萬噸。目前國家制定政策、采取措施，限制傳統鋼鐵生產工藝低水平重復建設，鼓勵發展直接還原、熔融還原非焦煉鐵工藝。
直接還原鐵工藝按還原劑是氣體或煤，分為氣基法和煤基法，按還原爐窯，有豎爐法、回轉窯法、隧道窯法、轉底爐法等多種。目前全世界DRI年產量近6千萬噸，90%左右是以天然氣作能源、豎爐和反應罐做還原設備生產的。但根據我國資源、能源特點和這些年的經驗教訓，發展DRI產業，能源須以煤和煤氣為主，重點是研究開發先進適用的還原爐窯。
豎爐煤基直接還原鐵工藝簡單可靠。意大利達涅利公司1968年開始研究開發KM法工藝，73年1月建起6500噸/年工業試驗廠，4萬噸/年工廠76年成功投產，81年83年先后在緬甸建設的兩套2萬噸/年工業裝置，均順利投產達標，二十多年來生產正常。1985年7月冶金部科技司與達涅利公司簽訂了科技合作協議，組織廣東省鋼鐵研究所和北京鋼鐵研究總院又作了一系列研究、試驗，1987年12月組織全國專家進行了鑒定，肯定這種工藝技術合理、成熟可靠，在各種煤基DRI工藝中屬先進水平。 |
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