前些年, 國外開發(fā)了一些非高爐煉鐵技術(shù), 主要是熔融還原技術(shù)。雖然這些非高爐煉鐵技術(shù)取得了一定的成果, 但因?yàn)楦郀t煉鐵的生產(chǎn)規(guī)模大、能耗低、效率高、質(zhì)量好, 據(jù)有關(guān)專家估計(jì), 在較長的一段時(shí)間內(nèi)其他煉鐵方法無法與之相比 。特別是目前先進(jìn)的高爐的噴煤量已經(jīng)達(dá)到260 kg/ t (Fe) , 生鐵的成本在100 美元/ t 左右。這些都為已經(jīng)開發(fā)成功的熔融還原技術(shù)的推廣帶來許多困難, 使一些需要進(jìn)一步完善的熔融還原技術(shù)更是舉步艱難。面對(duì)這種情況, 國外的一些研究開發(fā)公司及時(shí)地將熔融還原的技術(shù)應(yīng)用到處理固體廢棄物中, 并取得了很好的結(jié)果。

　　日本川崎公司自70 年代以來, 開發(fā)出一種使用廉價(jià)鐵礦粉, 低質(zhì)焦炭和煤的熔融還原流程, 并在1986 年進(jìn)行了半工業(yè)試驗(yàn), 已具備了工業(yè)化條件。該熔融還原被稱為Kawasaki 流程, 特點(diǎn)是采用了雙排風(fēng)口和爐內(nèi)存在焦炭床。由于該技術(shù)采用一些低質(zhì)的焦炭, 與當(dāng)時(shí)熔融還原的全部采用煤代焦的主體指導(dǎo)思想不符, 故這項(xiàng)技術(shù)一直沒有得到人們的重視。在20 世紀(jì)90 年代, 川崎千葉制鐵所投資70億日元, 在該項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上, 開發(fā)了處理煉鋼粉塵和軋鋼廠水處理時(shí)產(chǎn)生污泥的方法, 也稱之為粉塵精煉爐 。

　　川崎千葉首先通過在內(nèi)徑為1.2 m, 高為3.64m 雙層風(fēng)口的半工業(yè)試驗(yàn)爐進(jìn)行噴吹粉塵實(shí)驗(yàn)。取得了熱金屬溫度為14201560 , 其中鉻含量大部分為10 % , 渣中FeO 和鉻含量分別為1 % 和0.5 % 的結(jié)果。之后, 建立了容積為140 m3 用于生產(chǎn)中的粉塵精煉爐, 并直接與千葉廠第四煉鋼車間連接, 處理鋼廠粉塵和軋鋼廠的污泥, 各占50 % , 其粒度為10~ 700 m, 水分脫干到0.5 %以下。經(jīng)過6 個(gè)月達(dá)到了預(yù)定日產(chǎn)140 t 熱金屬的目標(biāo)。

　　粉塵精煉爐下部設(shè)有兩段風(fēng)口, 上段風(fēng)口噴吹粉塵和少量熱風(fēng), 大部分的熱風(fēng)從下段風(fēng)口吹入。小塊焦炭從爐頂將焦炭加入, 在爐內(nèi)會(huì)形成一個(gè)焦炭料層。下段風(fēng)口前易形成高溫燃燒區(qū), 上部風(fēng)口噴入粉塵在高溫燃燒區(qū)內(nèi)被熔化, 還原和渣金分離。爐頂產(chǎn)生的煤氣( CO 為53 %~ 55 %, H2 為1 %~2 % ) ; 其放熱值為6.99X106 J/ m3, 可作為鋼鐵廠的煤氣。

　　以前轉(zhuǎn)爐粉塵進(jìn)行團(tuán)塊處理后, 供給高爐和轉(zhuǎn)爐使用, 金屬回收率較低。千葉廠第四煉鋼車間生產(chǎn)的是特殊鋼( 包括不銹鋼) , 粉塵中含有許多貴重金屬。采用該方法處理粉塵, 金屬回收率由原來的90 % 提高到97 % , 而且可處理以往不處理軋鋼廢水中的污泥, 同時(shí)回收Cr、Ni 等貴重元素。這項(xiàng)原本為熔融還原煉鐵開發(fā)的技術(shù), 最后被成功地利用來處理工業(yè)固體廢棄物。