简介

KM法（Kinglor-Metor process）外热式竖炉直接还原法(kinglor metor process)一种煤基直接还原连续铸钢炼铁法。1968年意大利达涅利公司与瑞士蒙特福诺公司合作开始研究铁矿石直接还原，并于1971年成立金洛一梅托(Kinglor Metor)矿业和冶金公司，专门研究外热式竖炉煤基直接还原连续铸钢炼铁。并随后获得专利。1973年在意大利北部布特里奥(Buttrio)建立了中试厂，年生产能力为6500t。此法简称为KM法。

缅甸第三矿业公司1981~1983年先后引进两套意大利KM法装置。每套能力为年产2万t，生产数据统计:吨铁矿耗1.58t、煤(干)耗510kg、燃油耗166kg、电耗74kW·h。平均日产52t，最高日产62.5t，利用系数为1.2~1.3t/m3·d。

工艺过程

还原剂可用非结焦煤。铁矿石、煤与石灰石分别闭路破碎、筛分，取合格粒级配料与混合，混合料从炉顶部加入，随下部排料机构转动，物料沿炉身干燥、预热、还原、冷却各段逐步下降。竖炉燃烧室的加热采用气体或液体燃料。燃烧室的热量通过碳化硅砖墙传入竖炉还原反应室并传导至炉料中心。还原后的排出料包括直接还原铁、煤灰和未反应完的残煤。经磁选分离，大于3mm的直接还原铁入库;大于3mm的剩煤可作返煤掺入新煤中再利用。竖炉由装料漏斗、干燥段、预热段、还原段、水箱冷却段及螺旋排料机构等组成。反应室上部是炉料预热段，由一排5根φ280mm×3.1m的AISl310s不锈钢管组成，炉料在钢管内既有均匀下料，又有受燃烧废气预热的作用。反应室中部为还原段，由碳化硅砖砌成，高度10.4m，截面呈矩形，上口小，下口大，炉型窄、长、高，加热面置于窄向两侧。一座竖炉内含6个反应室，单室有效容积为7.2m。。反应室外部为燃烧室，炉墙长边方向每边沿高度布置15个短焰烧嘴，窄边方向每端沿高度布置10个长焰烧嘴。反应室下部是水箱冷却段。炉子底部是4个水平带水冷套的液压式螺旋排料机，既可排料又起控制炉料在反应室内停留时间的作用。其他设备及辅助设施包括原燃料的破碎系统、竖炉上料提升卷扬翻斗、移动式布料机、磁选机、残煤和煤灰分离器、炉顶气与燃烧废气返回利用系统。此外，还有配料、加料、排料和温度自动控制仪表、热工仪表等。设备构造较简单，运动部件少，电耗较低。操作中主要控制还原温度、还原时间和排料速度。这些参数随不同原料特性而变化。还原段温度一般控制在1000~1050℃，对难还原矿可稍高一些，但应考虑碳化硅砖的承受能力，注意碳化硅砖的保护。依据直接还原铁所需的金属化率，可调整排料速度以控制炉料在还原段停留的时间。

工艺特点

(1)原燃料适应性较广，对磁、赤、褐铁矿以及攀枝花钒钛磁铁矿都进行过试验，结果较好;还原剂采用过褐煤、烟煤和无烟煤;燃料可用各种煤气、天然气、石油液化气及燃料油;

(2)设备简单、操作容易;

(3)生产装置起点规模小，最小工业装置为年产2万t，增加还原室个数，即可适当扩大生产能力;

(4)能量回收较好，生产中配置了废气显热回收和炉顶气回收两套节能装置，部分顶气可返回还原室强化还原反应，其余顶气可用作燃料以降低燃料消耗。

竖炉直接还原法工艺过程

用于生产的竖炉直接还原法中，仅KM法用煤做还原剂，采用外热式间接加热铁矿石的方法生产直接还原铁。其他竖炉法都用天然气先在制气炉中制成以CO和H2为主的高温还原气，热还原气进入竖炉加热和还原铁矿石。热还原气从竖炉的还原区下部进入竖炉．与从上向下的铁矿石逆流运行。还原气和铁矿石能很好地进行热交换和还原反应。还原好的直接还原铁在竖炉下部的冷却区，用冷却气进行直接还原铁的冷却。冷的直接还原铁通过排料机构出炉。若想用热直接还原铁炼钢，竖炉可不设冷却区，热直接还原铁可用密封罐装运到炼钢车间去冶炼；直接还原铁若出售给很远的用户，则采用热直接还原铁压块技术或直接还原铁钝化技术以降低直接还原铁再氧化的能力。