内容发布更新时间 : 2024/12/26 1:48:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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提高高炉炉料中球团矿配比、促进节能减排
王维兴 中钢金属学会
1.优化炼铁炉料结构的原则:
高炉炼铁炉料是由烧结矿、球团矿和块矿组成,各高炉要根据不同的生产条件,决定各种炉料的配比,实现优化炼铁生产和低成本。 世界各国、各钢铁企业没有一个标准的炼铁炉料结构;都要根据各企业的具体情况制定适宜的炉料结构;同时还要根据外界情况的变化,进行及时调整。2017年中钢协会员单位高炉的炉料中平均有13%左右的球团矿,78%烧结矿,9%块矿。
1.1要根据各企业具体生产条件下,实现科学高炉炼铁操作(满足炼铁学基本原理),完成环境友好、低成本生产的目的。
1.2实现低成本炼铁的方法:优化配矿、优化高炉操作、设备维护完好、生产效率高。
1.3实现高产低耗就要高炉入炉矿含铁品位高,有优质的炉料,包括高质量烧结矿要实现高碱度(1.8~2.2倍);但炼铁炉渣碱度要求在1.0~1.1倍,炉料就需要配低碱度的球团矿(或块矿)。
1.4高炉生产长期稳定顺行是关键,实现低燃料比,要求原燃料质量要好(入炉铁品位要高、冶金性能好、低MgO和Al2O3、低渣量、焦炭质量好、含有害杂质少等),成分稳定,粒度均匀等。
1.5实现资源合理利用,充分利用本地矿产资源,合理回收利用企业内含铁尘泥等。建议将含有害杂质高的烧结机头灰、高炉布袋灰,加石灰混合,造球,干燥,给转炉生产用,切断炼铁系统有害杂质的循
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环富集。
1.6球团工艺相比烧结工艺的优越性
1)产品冶金性能
一般来说,烧结矿综合冶金性能优于球团矿,因此,高炉炼铁炉料中以高碱度烧结矿(在1.8~2.2倍)为主。但是,炼铁炉渣碱度要求在1.0左右,必须搭配一部分酸性球团矿,这样结构炉料的冶金性能才最优,
使高炉生产正常进行。球团矿的缺点是膨胀率高,易粉化。目前,北美和欧洲一些高炉使用100%自熔性球团矿,冶金性能完全能满足高炉炼铁的要求,也取得了较好的高炉生产指标。
2)生产运行费用
球团工序能耗是烧结的2/3,环保治理费用低,铁品位比烧结
高5~9个百分点(原料品位、碱度相同条件下),炼铁生产效益高10
元/t 。
3)环保
球团工艺主废气源比烧结工艺低一半,环保治理投资低,容易达到国标,工厂清洁生产。
4)投资 中国经验,球团投资比烧结高30%~50%;大型化后,会降低。
2.球团生产技术
球团生产工艺主要有三种:竖炉球团;带式焙烧机球团;链蓖机回转窑球团。
2.1三种球团生产工艺比较:竖炉生产能耗高,产品质量不稳定,
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是属于要淘汰的设备(国家已提出要淘汰8m2以下的竖炉);带式焙烧机球团是生产球团的技术发展方向,可使用赤铁矿,能耗低,产品质量好、稳定,但需要有天然气,生产规模大、投资高;目前,我国生产球团矿是以链蓖机回转窑球团工艺为主。三种球团生产工艺比较见下表:
项目 规模 万t/a 主机 台数 作业率 原料 燃 种类 料 GJ/t 单耗设 重量t 备 价格 竖炉 40 1 略低 磁铁矿 煤气 1 2000 低 链蓖机回转窑 40 1 中 煤、油、煤气 0.6 2200 中 40 中 带式焙烧机 40 1 略高 油、煤气 0.8 2500 高 45 高 磁、赤铁矿适应能力强 磁、赤铁矿适应能力强 电 单耗 KWh/t 35 能 装机容量KW 低 质量 加工费 环保 投资 抗压强度<2000N/个 抗压强度>2000N/个球 抗压强度>2000N/个球 球,质量不稳定均匀 质量稳定均匀 质量稳定 基准 污染源多,难治理 基准 —10元 污染源少,易治理 基准 +0 污染源较少,较易治理 120%基准 2.2目前,我国竖炉球团产量占球团总产量的35.97%;带式焙烧机球团产量占总产量的5.39%;链蓖机回转窑球团产量占球团总产量的58.63%。
2.3.球团矿的品种:
氧化球团矿:酸性球团矿(碱度在0.3~0.8区间的球团矿质量是最不
好的)是当前我国生产球团矿的主体。
中性球团矿(碱度在1.0左右)供使用100%球团矿高
炉冶炼用。
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