高炉炼铁的合理配矿探析
高炉炼铁对烧结矿的要求
高炉炼铁对烧结矿的要求(1)高炉对烧结矿总的要求是:含铁品位高、碱度合适和有害成分少、化学成分稳定、还原性好;强度好,粉末少,粒度均匀。
一、烧结矿化学成分对对高炉生产的影响1、入炉烧结矿品位高、脉石少、冶炼时渣量就少,炉料在高炉中下降就顺利,炉渣带出的热量就少,这就有利于提高产量、降低焦比。
烧结矿品位提高1%,可降低焦比2%,高炉增产3%。
2、烧结中有害杂质(硫、磷、锌、铅、钛等)在高炉冶炼时有的进入生铁中,会影响生铁的品质,影响钢的性能,有的进入炉渣、有的变成气态,都会使高炉设备受到侵蚀或结瘤。
3、烧结矿化学成分波动大时,都会引起高炉炉矿波动,增加燃料消耗,影响产量。
实践证明:品位波动由1%降到0.5%,焦比可降低1%、产量可提高2%。
4、碱度波动会引起造渣的波动,降低脱硫能力,容易出号外铁。
在一般情况下,碱度波动从0.05%降到0.025%时,高炉产量可提高0.5%,焦比降低0.3%。
5、亚铁(FeO)一般用作衡量烧结矿还原性的指标,在保证强度的条件下,我们不希望它过高,同时希望它稳定,否则会引起高炉炉缸内热的波动。
实践证明:亚铁降低1%,焦比下降1.5%,产量2%。
二、烧结矿物理性能对高炉有哪些影响:强度好、粉末少、粒度均匀是对烧结矿物理性能最主要的要求。
因为,强度不够必然会产生较多的粉末,给高炉冶炼带来以下影响:1、恶化料柱透气性,炉矿失常、冶炼强度降低,恶化冶炼指标。
2、烧结矿粒度均匀,可以增加料柱的空隙度,提高透气性和改善气流分布,有利于高炉冶炼增产结焦。
实践证明:入炉矿中小于5毫米的粉末每降低10%,可使高炉增产6%~8%;烧结矿6毫米至50毫米的粒度每增加1%,焦比可降低2%。
烧结矿强度差,粉末就多,使高炉炉尘吹出量增加,增加了炼铁的原料消耗,浪费了资源。
一个1000万吨生铁的炼铁厂,若吨铁炉尘量增加50公斤,则一年多吹走的路尘量就达50万吨。
高炉炼铁合理配矿研究(1)
高炉炼铁合理配矿研究作者:王成来源:《城市建设理论研究》2013年第28期摘要:近两年来大规模地兴建和扩建钢铁厂,增加了铁矿与焦炭的需求,使得价格上涨。
与此同时,铁精矿品位下降,焦炭灰分上升。
如何合理配矿,成为当前必须认真研究的课题。
笔者首先论述了高炉的合理炉料结构,探讨了如何做到高炉炼铁合理配矿。
关键词:高炉炼铁、炉料结构、合理配矿中图分类号: TF54 文献标识码: A一、前言作为国家的支柱产业,钢铁工业是一个评判国家工业化水平的重要指标。
钢铁企业要想在市场竞争中取得一席之地就必须降低生产成本,走低消耗、高品质的发展道路,这就要求企业不仅要积极的采用先进的技术还要注重高炉炼铁的合理配矿,优化配料。
二、关于高炉的合理炉料结构所谓合理的炉料结构,是指在一定时期和一定的资源条件下,合理搭配烧结矿、球团矿和天然块矿,使炼铁获得最佳的技术经济效益。
我国高炉结构的演变经历了3个阶段,20世纪50年代以前,基本上是天然块矿。
天然富矿日益匾乏,选矿技术发展,于是出现了人造富矿。
50年代至70年代,自熔性烧结矿逐渐成为主要原料。
钢铁工业迅速发展,从70年代开始进口铁矿粉,以补烧结原料的不足,同时受国外炼铁技术的启发,开始生产高碱度烧结矿,随之而来,出现了高碱度烧结矿配酸性球团矿,或高碱度烧结矿配球团矿和天然块矿。
全世界高炉的炉料结构大致有3种类型,在亚洲,中国及日本的高炉基本采用高碱度烧结矿为主配合酸性球团矿及天然块矿;在北美洲则球团矿成为高炉的主要炉料;欧洲德国博莱门钢铁公司及荷兰霍戈文钢铁公司的高炉炉料中烧结矿、球团矿各占一半。
不同地区的高炉炉料结构之所以有如此巨大的差别,基本是由铁矿资源条件决定的。
生产实践证明,不论哪一种炉料结构都能够获得优异的冶炼效果。
三、高炉炼铁合理配矿研究高炉合理配矿的原则应当是:从国内外能够得到铁矿资源;满足烧结或球团及高炉的工艺要求以及获得最低的生铁成本。
我国的高炉生产能力、地理位置和国内外铁矿资源,决定了我国高炉的炉料仍然以烧结矿为主,球团矿的比重应当逐步上升。
唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践
唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践1. 引言唐钢3号高炉作为国内最大的高炉之一,一直以来备受关注。
近年来,随着市场需求和环保要求的变化,提高块矿配比已经成为了当前炼铁生产的一大趋势。
在这样的背景下,唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践备受瞩目。
本文将深入探讨这一话题,并结合个人观点对该实践进行分析。
2. 块矿配比提高的必要性在探讨唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践之前,首先我们需要明确提高块矿配比的必要性。
传统的炼铁生产中,以矿石为主要原料,而块矿则相对含有更高的铁量,更有利于高炉的稳定生产。
提高块矿配比还可以降低炼铁生产成本,在一定程度上提升企业的盈利能力。
对于唐钢3号高炉而言,提高块矿配比的生产实践无疑具有着重要的意义。
3. 实践过程与技术创新唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践并非一蹴而就,而是需要经过一系列的实践过程和技术创新。
需要从原料的选取、炉料的比例、机械设备的调整等方面入手,对现有的生产流程进行调整和优化。
技术创新也是必不可少的一环。
新型的块矿炼制技术、熔剂的改进、热风炉的升级等都可以为提高块矿配比提供技术保障。
在整个实践过程中,需要不断地总结经验、改进技术,不断提高块矿配比的生产水平。
4. 实践效果与运行稳定性唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践取得了哪些实际效果?可以通过炼铁的产量、能耗指标、原料利用率等方面指标来评估实践效果。
运行稳定性也是不可忽视的一点。
高炉的运行稳定性直接关系到整个生产过程的顺利进行,因此需要高度重视。
通过对实践效果和运行稳定性的评估,我们可以更全面地了解唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践的实际成果。
5. 个人观点作为一名炼铁生产的从业者,我对唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践表示了充分的认同。
这样的实践不仅可以降低生产成本,提升企业盈利能力,还可以更好地满足市场需求和环保要求。
在未来,我期待看到更多的炼铁企业能够加大技术创新和实践投入,推动整个行业的转型升级。
宝钢不锈钢2 500m3高炉提高块矿配比实践
摘要宝钢不锈钢2500m3高炉通过上下部制度的调整、改善炉渣性能、稳定原燃料质量、强化设备管理等多项措施,使块矿使用比例逐步提高,实现了降本增效。
关键词高炉块矿冶炼1 引言近年来钢铁行业的逐步升温,给钢铁企业带来机遇的同时也带来巨大的压力。
2004年年底矿石价格的大幅上扬,迫使各大钢铁企业努力寻求一条适合自身降本增效的道路。
块矿虽属生矿,其冶金性能比球团矿略差,但由于块矿具有比球团矿价格低、省下了建造球团的设备费用及占地费用、减弱了环境污染等优点,所以在生产中只要采取有效的技术手段,提高冶炼技术水平,提高块矿配比后仍可获得较好的冶炼效果。
2 高炉使用块矿基本情况宝钢不锈钢炼铁厂拥有2500m3和750m3高炉各1座,炉料结构采用高碱度烧结矿+球团矿+块矿三元结构。
入炉原料除自产烧结矿外,其他矿石全需外购,近年来炉料结构见表1。
随着高炉冶炼的不断强化,烧结机的生产能力不足逐渐成为制约高炉生产的瓶颈,通过炉料结构的优化,2座高炉2003年开始逐步增大块矿及球团矿的人炉比例,取得了良好的经济指标。
2005年,球团矿供应进一步紧张,在高炉炉况稳定的条件下,适当提高了块矿人炉比例,不但有效地解决了烧结生产能力不足的矛盾,而且通过置换部分球团矿用量,降低了生铁矿石消耗成本。
3 块矿冶炼特性2500m3高炉所用块矿有澳矿、安吉拉斯矿、海南矿等,其中主要以澳矿为主(下文主要以澳矿为代表进行论述)。
实验表明,入炉块矿主要有以下特性:(1)品位高,有害杂质(S、P等)含量低;(2)软化温度低(979℃),软化区间宽(>390 ℃),不利于高炉料柱透气及炉况顺行;(3)低温爆裂粉化率一般为4%左右,爆裂区间380~600℃,420~650℃蒸汽逸出,易引起块状带透气性变差;(4)RDI-3.l 5在8.87%,RDI+6.3在87.02%,高炉使用比例提高后,常出现透气性指数下降、中心气流过小的现象;(5)脉石含量少,但Al2O3含量高,随着澳矿比例的增加,渣中Al2O3升高,降低炉渣的流动性,降低脱S能力而影响生铁质量;(6)采用露天堆放,受天气影响容易粘结,造成筛分不净,使炉内气流波动。
高炉炼铁原料配比
高炉炼铁原料配比高炉炼铁是一种重要的冶金工艺,其原料配比对于冶金过程的顺利进行和铁水质量的稳定起着至关重要的作用。
合理的原料配比可以提高炉渣的融化性能、降低炉渣粘度、提高炉渣的还原性能、增加炉渣中的FeO含量,从而提高冶炼效果。
高炉炼铁的原料主要包括铁矿石、焦炭和炉渣调剂剂。
铁矿石是炼铁的主要原料,一般包括富含Fe2O3的矿石,如赤铁矿、磁铁矿等。
焦炭作为还原剂和燃料,主要提供还原铁矿石的热能和碳源。
炉渣调剂剂的作用是调节炉渣成分,提高炉渣的融化性能和还原性能。
在高炉炼铁中,铁矿石和焦炭的配比是非常重要的。
一般来说,铁矿石和焦炭的配比会根据不同的矿石性质和冶炼工艺的要求而有所不同。
铁矿石和焦炭的配比主要受到以下几个因素的影响:1. 铁矿石品位:铁矿石品位越高,其含Fe2O3的比例就越高,因此需要较少的铁矿石来达到相同的铁产量,从而可以减少焦炭的用量。
2. 焦炭质量:焦炭的质量主要由焦炭的热值、灰分和挥发分等指标决定。
高质量的焦炭可以提供更高的热能和碳源,因此可以减少焦炭的用量。
3. 炉渣成分要求:炉渣成分对于高炉冶炼过程和铁水质量的稳定起着重要作用。
一般来说,炉渣成分应包含适量的碱金属和铝酸盐,以提高炉渣的融化性能和还原性能。
炉渣成分的要求会影响铁矿石和焦炭的配比。
4. 炉渣特性:炉渣的特性包括炉渣的融化性能、粘度和还原性能等。
合理的铁矿石和焦炭配比可以提高炉渣的特性,从而有利于冶炼过程的进行。
高炉炼铁的原料配比对于冶金过程和铁水质量起着至关重要的作用。
合理的原料配比可以提高炉渣的融化性能、降低炉渣粘度、提高炉渣的还原性能、增加炉渣中的FeO含量,从而提高冶炼效果。
在实际操作中,需要根据铁矿石品位、焦炭质量、炉渣成分要求和炉渣特性等因素进行合理的原料配比,以实现冶炼过程的顺利进行和铁水质量的稳定。
高炉冶炼对铁矿石的要求
高炉冶炼对铁矿石的要求2011-10-12 14:33:301.铁矿石软化的种类:磁铁矿,赤铁矿,褐铁矿,菱铁矿。
2. 什么是假象赤铁矿;全部含铁量w(Fe全)与w(FeO)量的比值大于或等于7.0的磁铁矿称为赤铁矿3. 高炉冶炼对铁矿石的要求;(1)铁矿石软化的品味要高(2)脉石的成分要越低越好(3)有害杂质要少(4)成分稳定(5)铁矿石软化的还原性要好(6)软化性要好,颗粒度适当,机械强度高(7)各种指标相对稳定。
4. 什么叫做有效熔剂性;有效熔剂性=[W(CaO)+W(MgO)]/W(SiO2)·R5. 焦炭在高炉中有那些作用;(1)做发热剂,(2)做还原剂(3)做料柱骨架(4)做渗碳剂(5)提供炉料下降自由空间6. 什么是生铁,生铁有哪些特征;生铁的组成以铁为主,此外含碳2.5%-4.5%并有少量的硅,锰,磷,硫等元素。
特征是硬而脆,缺乏韧性,不能延压成型,机械加工性能及焊接性能不好,但含Si高的生铁的铸造及切削性能良好。
7. 高炉冶炼对焦炭质量的要求;A从其化学成分(1)固定碳含量要高,灰分要低(2)含硫量要低③水分和挥发分要稳定 B 焦炭的物理性质:机械强度要高,粒度均匀,粉末少 C 化学性质:燃烧性好,反应性要好 D成分,性能要稳定8. 高炉冶炼指标;①有效容积利用系数是指在规定的工作时间内,每m³高炉有效容积每昼夜(d)生产的合格铁水吨数(ηv)ηv=合格生铁产量(p)/有效容积(V有)t/m³·d ②焦比是指冶炼每吨生铁消耗干焦(或综合焦炭)的千克数(Kf)③冶炼强度即每昼夜(d)每1m³高炉有效容积燃烧的干焦耗用量冶炼强度(Ⅰ)=干焦耗用量/有效容积x实际工作日t/m³ ·d 三者关系:ηv=I/Kf9. 什么叫焦炭负荷;它是指每批炉料中铁矿石软化与锰矿石总重与每批炉料中焦炭量之间的比值10. 高炉炉料物理状态有;a块状带 b软熔带 c滴落带 d风口带 e渣铁带11. 倒V形和V形软熔带有何特点;倒V形特点是中心温度高边缘温度低,煤气利用好,而且对高炉冶炼过程中一系列反应有着很好影响。
高炉炼铁中原料配比的优化方法与实践
高炉炼铁中原料配比的优化方法与实践概述高炉炼铁是钢铁行业的核心环节之一,其原料配比的优化是提高生产效率、降低能耗的关键。
本文将着重探讨高炉炼铁中常用的原料配比优化方法及其实践案例,旨在帮助读者了解如何最大程度地优化原料配比,在实际生产中取得更好的经济效益。
1. 高炉炼铁原料配比的意义高炉炼铁原料配比的合理调控直接影响了矿石的利用率、能源消耗和炉渣质量等关键指标。
优化原料配比可以最大限度地提高矿石利用率,减少原料的浪费和能源消耗。
同时,通过合理的配比可以降低炉渣的碱度和含铁量,提高炼铁的效果和产量。
2. 原料配比优化方法2.1. 根据矿石的品质进行相应配比调整矿石的品质会直接影响到配料的参数,因此根据不同品质的矿石进行相应的配比调整是非常重要的。
例如,当使用高品质的矿石时,可以适当降低焦炭的用量,提高铁矿石的利用率。
而当矿石品质较差时,可以通过增加焦炭的用量来提高矿石的还原性能。
2.2. 考虑原料的成本和可获得性在进行原料配比优化时,除了考虑矿石的品质外,还需要兼顾原料成本和可获得性。
通过合理配置廉价且易获取的原料,可以降低生产成本,提高经济效益。
同时,合理选择原料可以减少对外依赖,确保生产的可持续性。
2.3. 运用先进的技术手段和工艺高炉炼铁领域的先进技术手段和工艺也可以用于原料配比优化。
例如,通过使用先进的物料分析仪器,可以实时监测原料的品质和成分,以及反应过程中的温度、压力等参数,从而及时调整配比参数,提高生产效率和产品质量。
3. 原料配比优化实践案例3.1. 某钢铁企业的原料配比优化实践某钢铁企业在高炉炼铁过程中,采用了先进的物料分析仪器,实时监测原料的品质和成分。
通过建立起监测系统和数据分析模型,企业能够快速准确地获得原料配比参数和反应过程中的关键指标。
在实际生产中,该企业不断优化配比参数,降低了矿石的损耗率,提高了炼铁效率。
3.2. 国家级科研项目的原料配比优化实践某国家级科研项目团队通过数年的研究,开发了一套基于人工智能技术的高炉炼铁原料配比优化系统。
如何改善烧结矿质量降低高炉炼铁燃耗
如何改善烧结矿质量降低高炉炼铁燃耗◎刘燎高炉炼铁需要的含铁原料包括烧结矿、球团矿和块矿,为满足高炉生产对烧结矿的需求,广西钢铁集团有限公司规划防城港钢铁基地一期一步建设2台500m 2烧结机,包括燃料仓库、燃料破碎系统、配料室、一次混合、二次混合、烧结室、环冷机、除尘器系统、风机系统、成品筛分室、成品矿槽、机电及自动化集中维修间、自动化信息化控制系统、公用辅助设施、总图运输设施以及与主体工艺相匹配的给排水与水处理系统及相关配套系统的设计、三电、土建、采购、安装、调试、培训、技术服务等。
要想提高烧结矿的质量,除了要增加常温条件下烧结矿强度,还应对烧结矿在中温和高温条件下的强度予以改善,增强还原性,实现间接还原,保证煤气实际利用率,达到降低燃耗的目标。
一、合理配矿进口矿包括巴西矿、澳矿与印度矿。
根据不同矿石的基本性能可知,采用不同进口矿时,不仅和氧化钙之间的反应温度有所不同,而且当碱度不同时,生成物数量也有很大不同。
在烧结性能方面,不同进口矿不仅烧结性能完全不同,而且烧结时贡献亦不相同。
近几年虽然主要采用磁铁精矿,但为了提高产品的品位,引入了部分巴西矿。
在引入巴西矿之后,因其成本较高且反应性并不强,所以还要搭配一些褐铁矿,采用褐铁矿的原因除了价格便宜,而且还能对由于引入巴西矿导致的成本增加问题予以弥补,降低整个生产过程的成本,虽然褐铁矿的品位不高,但在烧结完成后结晶水蒸发,对提高产品的品位十分有利;此外,褐铁矿还有良好反应性,能降低生成液相的难度,保证粘结性能,对烧结矿固结起到良好的改善作用,最终实现烧结矿强度的大幅提高。
基于此,在实际的生产过程中,必须对合理配矿引起足够的重视,在引入进口矿的同时根据其特点配以其它类型的矿,这是保证产品质量和减少能耗的基础。
1.配加澳矿。
澳矿成分如表1所示。
表1澳矿成分(%)表1中,澳矿1是由必和必拓公司生产的纽曼矿,可按20%~25%的比例进行配加,能提高产量,但会对强度造成影响;澳矿2是有波曼公司生产的库里亚诺宾矿,因有镜铁矿成分,固烧结性能次于纽曼矿。
高炉炼铁对炉料质量的要求及优化配矿技术
高炉炼铁对炉料质量(de)要求及优化配矿技术王维兴 中国金属学会一. 高炉炼铁炉料质量对生产有重要意义炼铁学基本理论和高炉生产实践均证明,优化高炉炼铁原燃料(de)质量和冶金性能既是高炉高效化、大型化、长寿化、节能减排(de)前提条件,也是提高喷煤比、降低焦比和燃料比(de)基础条件.所谓优化炉料质量即是提高炉料质量是入炉矿品位高,渣量少和改善原燃料性能等.大高炉做到入炉矿品位≥58%、炉料含低SiO 2、低Al 2O 3、低MgO,高炉渣比在300kg/t 铁以下,焦炭(de)反应性(CRI )≤25%,反应后(de)强度在≥65%等,这是保证高炉生产高效、低耗和大喷煤(de)必要条件.1. 高炉炼铁是以精料为基础钢铁产业发展政策规定:“企业应积极采用精料入炉、富氧喷吹、大型高炉……先进工艺技术和装备.精料是基础.国内外炼铁工作者均公认,高炉炼铁是以精料为基础.精料技术对高炉生产指标(de)影响率在70%,工长操作水平(de)影响占10%,企业现代化管理水平占10%,设备作业水平占5%,外界因素(动力、供应、上下工序等)占5%.在高冶炼强度、高喷煤比条件下,焦炭质量变化对高炉指标(de)影响率在35%左右.炼铁精料技术(de)内涵:精料技术(de)内容有:高、熟、稳、均、小、净,少,好八个方面 ⑴ 高:入炉矿含铁品位高,原燃料转鼓指数高,烧结矿碱度高.入炉矿品位高是精料技术(de)核心,其作用:矿品位在57%条件下,品位升高1%,焦比降1.0%~1.5%,产量增加1.5%~2.0%,吨铁渣量减少30公斤,允许多喷煤粉15公斤.;入炉铁品位在52%左右时,品位下降1%,燃料比升高2.0%~2.2%.高碱度烧结矿是碱度在1.8~2,2(倍),其转鼓强度高、还原性好.⑵熟:指熟料(烧结和球团矿)比要高,一般>80%.⑶稳:入炉(de)原燃料质量和供应数量要稳定.要求炉料含铁品位波动±<0.5%,碱度波动±<0.08(倍),FeO含量波动±≤1.0%,合格率大于80%~98%等.详见表4和表5.⑷均:入炉(de)原燃料粒度要均匀.⑸小:入炉(de)原燃料粒度要偏小,详见表7.⑹.净:入炉(de)原燃料要干净,粒度小于5mm占总量比例(de)5%以下,5~10mm粒级占总量(de)30%以下.⑺少:入炉(de)原燃料含有害杂质要少.祥见表10.⑻.好:铁矿石(de)冶金性能要好:还原性高(>60%)、软融温度高(1200℃以上)、软融温度区间要窄(100~150℃)、低温还原粉化率和膨胀率要低(一级<15%,二级<20%))等.2用科学发展观来采购原燃料用精料技术(de)内容来判断铁矿石性能(de)优劣,不能只看其价格,要看它(de)化学成分和物理性能,以及使用效果(造块和高炉冶炼).要用技术经济分析(de)办法进行科学计算和评价,找出合理采购铁品位(de)数值.算账不能只计算到采购及炼铁效果,还要看对炼钢、轧钢,以致对全公司(de)影响.所以,买低品位铁矿石要有个度.还要研究其对能耗和环境(de)影响.韩国、日本和宝钢买煤,要求煤(de)热值要大于7400大卡.我国有些企业在买6500大卡(de)煤.这样,企业之间(de)能耗水平就不是在一个起点上(de)对标.我国炼铁用焦炭灰分一般在12.5%左右.欧美国家炼铁用(de)焦炭灰分要比我国低3%左右.这样,我国与他们(de)燃料比就有不可比性.韩国FINIX所用(de)煤灰分在6~8%,入炉铁品位在61%,所消耗(de)煤炭为710kg/t(比高炉能耗高).焦炭质量(de)优劣对企业(de)生产指标影响是很大(de),特别是企业之间(de)吨钢综合能耗、炼铁工序能耗进行进行对标,要作具体分析,要注重所用焦炭(de)质量情况.焦炭质量对高炉(de)影响见表1:表1 指标变动量燃料比变变化铁产量变化炼焦配煤用主焦煤、三分之一主焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等.现在,国内外出现采购来(de)煤不是单一煤种,是混煤.造成再按五种煤进行配煤炼焦,出现假象,使焦炭质量下降,给炼铁产生负面影响.我们要用煤岩学(de)办法去分析煤(de)G值、Y值、反射率等指标,来判断煤(de)性质,再进行采购和炼焦配煤.3.原燃料质量对企业节能减排有重大影响炼铁系统(de)能耗占企业总用能(de)70%,成本占60%~70%,污染物排放占70%.所以说,炼铁系统要完成企业(de)节能减排、降成本重任.钢铁联合企业用能结构有80%以上是煤炭,主要也是炼铁用焦炭和煤粉,烧结用煤量较少.2014年中钢协会员企业炼铁燃料比为543.06kg/t,焦比为361.65kg/t,煤比为145.85kg/t.比上年均有所劣化,是原燃料质量变化所致.钢铁企业节能思路是:首先是要减量化用能,体现出节能要从源头抓起.第二是要提高能源利用效率,第三是提高二次能源回收利用水平.减量化用能工作(de)重点是要降低炼铁燃料比和降低能源亏损等.目前,我国炼铁燃料比与国际先进水平(de)差距在50~60kg/t左右.主要原因是,我国高炉入炉矿石含铁品位低,热风温度低、焦炭灰分高等造成(de).在高冶炼强度和高喷煤比条件下,焦炭质量对高炉(de)影响率将达到35%左右.也就是说,焦炭质量已成为极重要(de)因素.近年来,一些大型高炉出现失常,主要原因是焦炭质量恶化和成分波动大,高炉操作如没进行及时合理(de)调整,会影响高炉燃料比(焦比、煤比、小块焦比)变化,影响燃料比变化(de)主要因素见表2.表2 影响高炉燃料比变化(de)因素从表2可看出,M10变化±0.2%,燃料比将变化7kg/t,比焦炭(de)其它指标对高炉指标(de)作用都大.所以,我们应十分关注M10(de)变化,希望其值≤7%.4.新修订(de)高炉炼铁工程设计规范对不同容积(de)高炉使用烧结、焦炭、球团、入炉块矿、煤粉质量均有具体要求.祥见表3~10.表3 .入炉原料含铁品位及熟料率要求注:平均含铁(de)要求不包括特殊矿..表4 烧结矿质量要求表5 球团矿质量要求注:不包括特殊矿石.球团矿碱度应根据高炉(de)炉料结构合理选择,并在设计文件中做明确规定,为保证球团矿(de)理化性能,宜采用酸性球团矿与高碱度烧结矿搭配(de)炉料结构.表6 入炉块矿质量要求表7 原料粒度要求注:石灰石、白云石、萤石、锰矿、硅石粒度应与块矿粒度相同.表8 顶装焦炭质量要求表8 喷吹煤质量要求表10 入炉原料和燃料有害杂质量控制值(kg/t)5.高炉炼铁生产对铁矿石质量(de)要求5.1.高炉炼铁对铁粉矿(de)质量要求:铁矿粉分为烧结粉和球团精粉两类,对两类(de)质量要求列于表11/12表11 对烧结粉矿和球团精粉化学成分(de)要求(%)铁矿粉 种类 TFeSiO 2 Al 2O 3SPK 2O+Na 2OclTiO 2PbZnCuAs烧结粉矿 ≥62.0 ≤5.0 ≤2.0 ≤0.3 ≤0.05 ≤0.2 ≤0.001 ≤0.25 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.07 球团精粉≥66.0 ≤3.5 ≤1.5 ≤0.3 ≤0.05 ≤0.2 ≤0.001 ≤0.25 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.07 表12 对烧结粉矿和球团精粉物理性能(de)要求(%)5.2.高炉炼铁对块矿(de)质量要求:对直接用于高炉冶炼块矿质量要求包括化学成分,物理性能和冶金性能三个方面,分为三级列于表13表13 高炉炼铁对块矿质量要求指标矿粉种类 铁>6.3mm 1~(200目)比表 积(cm 2/g ) H 2O LOI 烧结粉矿 <8.0 <22.0 20~30 —— —— ≤6≤6球团精粉——————≥80.0≥1300≤8 ≤1.5表14 高炉炼铁对块矿冶金性能(de)要求5.3.高炉炼铁对烧结矿(de)质量要求:烧结矿是我国高炉炼铁(de)主要原料(占炉料结构(de)75%左右),它(de)质量很大程度上影响着高炉(de)指标,因此高炉炼铁应十分重视烧结矿(de)质量,配料希望不加MgO,对其(de)质量要求列于表15 表15 高炉炼铁对烧结矿(de)质量要求结矿级别TFe FeO SiO2Al2O3MgOCaO/SiO2S P TiO2K2O+Na2O优质≥58.0 ≤8.0 ≤5.0 ≤1.8 ≤1.8 ≥1.90 ≤0.03 ≤0.05 ≤0.25 ≤0.02 普通≥55.0 ≤10.0 ≤6.0 ≤2.0 ≤2.0 ≥180 ≤0.06 ≤0.07 ≤0.40 ≤0.10 表16 高炉炼铁对烧结物理、冶金性能(de)要求烧结矿级别转鼓指数筛分指数抗磨指数还原度指数低温还原粉化指数T+6.3(%) (%)(%)RI(%) RDI+3.15(%)优质73.0 ≤5.0 ≤6.0 ≥82.0 ≥75.0 普通70.0 ≤8.0 ≤8.0 ≥78.0 ≥70.05.4.高炉炼铁对球团矿(de)质量要求:球团矿也是高炉炼铁(de)一种主要原料,它(de)优势在高品位、低Si02,高MgO它是高炉炼铁(de)优质原料,对球团矿(de)质量要求列于表17表17 高炉炼铁对球团矿(de)质量要求球团矿类别TFe FeO SiO2 MgO S TiO2K2O+Na2OCa酸性≥66.0 ≤2.0 ≤4.0 ≥2.0 ≤0.03 ≤0.25 ≤0. 2 ≤碱性≥64.0 ≤1.0 ≤3.5 —≤0.05 ≤0.25 ≤0. 2 ≥表18 高炉炼铁对球团物理、冶金性能(de)要求球团矿类别抗压强度转鼓指数筛分指数抗磨指数9~15mm 还原度还原膨胀指数(N/个球)T+6.3(%) (%)(%)(%) RI(%) RSI(%)酸性≥2500 ≥90.0 ≤5.0 ≤5.0 90.0 ≥65 ≤15.0 碱性≥2200 ≥88.0 ≤6.0 ≤6.0 85.0 ≥75 ≤20.06.不同容积(de)高炉对炉料质量(de)要求不一样,大高炉要有高质量炉料,见表19中(de)具体数据:表19 2014年不同容积高炉指标7.不同(de)操作制度,可适应不同(de)炉料质量,取得最优(de)技术经济指标,得到低成本.如沙钢5800M3高炉(de)炉料质量比京唐高炉用炉料质量差;但沙钢开发出适应本企业炉料质量(de)优化布料技术,适宜(de)鼓风动能,富氧12.62%,煤比174.98kg/t,煤气CO含量达23.70%,炉缸活跃,铁2水温度充沛,炼铁工序能耗363.09kgce/t,铁水成本较低,取得较好(de)经济效益.因此,各企业要寻找适合本企业炉料质量(de)高炉操作制度,求得优化(de)指标和底成本.二.优化配矿技术优化配矿是要实现铁矿石(de)性质与烧结和球团指标之间(de)内在关系.我们要在满足烧结、球团质量要求和矿石供应条件(de)基础上,通过优化配矿使矿石(单一或混合矿)具备优良(de)制粒性能、成矿性能,造出(de)熟料,能使高炉取得良好(de)技术经济指标.首先,要掌握铁矿石(de)制粒性能、成矿行为,找出影响造块(烧结、球团)质量(de)主要因素,分析出铁矿石成分、性能与熟料质量之间(de)相关内在联系;在满足熟料质量要求(de)基础上,实现最低成本(de)配矿方案.1.铁矿石优化配矿技术针对铁矿粉(de)优化配矿技术已被普遍重视,为企业扩大铁矿资源,降低烧结和炼铁成本、提高企业竞争力,提供了有效支撑.优化配矿技术(de)发展和应用已不在停留在化学成分、成本(de)简单要求,而是结合铁矿粉烧结条件下(de)高温烧结性能,其在烧结过程中(de)作用和贡献,铁矿粉之间性能差异与性能互补性,合理(de)利用不同类型(de)铁矿粉层面.中南大学姜涛等人针对褐铁矿、钒钛磁铁矿、含氟铁矿、镜铁矿、赤/褐混合铁矿等(de)应用问题,建立了快速评价铁矿石成矿性能(de)铁酸钙生成曲线法,揭示了含铁原料基本物化性能与制粒、成矿性能(de)关系,提出了基于调控粘附粉含量、成分、比表面积和核颗粒矿物组成(de)配矿标准,开发出化配矿综合技术经济系统,解决了多品种、难造块铁矿资源快速优化配矿(de)难题.工业生产采用该技术后,使褐铁矿、镜铁矿配比分别增加20%、10%以上,烧结原料成本降低了25元/t以上.2. 铁矿石含铁品位综合评价方法所谓铁矿石品位综合评价法是不仅考虑铁矿石(de)品位,同时兼顾铁矿石(de)有价成分和负价成分,即碱性脉石(de)价值和酸性脉石(de)影响,具体表达式依炉渣(de)二元碱度(R2)还是四元碱度(R4)列为两式:TFe(R2综)=TFe×[100+2R2(SiO2+ Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100% (1)TFe(R4综)=TFe×[100+2R4(SiO2+Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100% (2)式中R2、 R4分别为二元和四元炉渣碱度,SiO2、Al2O3、CaO和MgO 均为铁矿石(de)化学成分含量(%).该两个表达式可说明铁矿石(de)实际品位,既考虑了碱性脉石(CaO+MgO)(de)作用,又扣除了酸性脉石(SiO2+ Al2O3)作为渣量(de)源头对品位造成(de)影响,这就是铁矿石(de)实际品位.这种综合评价法所不足(de)是尚没有考虑有害杂质对品位造成(de)影响(有害元素增加1%,高炉生产增加成本30~50元/吨),下面以表达式〈2〉举2个实例作计算和分析说明.例1:宝钢进口巴西(de)高品位低SiO2低Al2O3矿(de)实际综合品位分析.进口铁矿粉和炉渣(宝钢1高炉)(de)化学成分列于下表19将表中数据代入〈2〉式得:TFe(R4综)=67.5×[100+2×1.026(0.7+0.74)-2(0.01+0.02)]-1×100% =67.5×[100+2.955-0.06]-1=67.5/102.9×100%=65.60%例2:沿海某钢铁企业进口印度低品位,高SiO 2高Al 2O 3矿(de)实际综合品位分析.进口铁矿粉和炉渣(de)化学成分列于下表20将表中数据代入〈2〉式得:TFe (R 4综)=60.0×[100+2×0.887(6.0+4.0)-2(0.2+0.10)]-1×100%=60.0×[100+17.74-0.6]-1 =60.0/117.14×100% =51.22%实例分析:由以上两个实例可以说明,铁矿石(de)脉石含量对其实际品位有直接影响.在宝钢条件下,进口铁矿石(de)综合品位仅比标出品位低不足 2.0%:△Tfe=标出品位一综合品位=67.5%-65.6%=1.9%.而对沿海某企业(de)高SiO 2高Al 2O 3矿而言,情况就大不一样,△Tfe=60.0%-51.22%=8.78%因此购买铁矿石必须考虑脉石(de)含量,特别要注意酸性脉石(SiO 2+ Al 2O 3)对综合品位(de)影响,达到合理(de)性价比.正因为矿石(de)Al 2O 3含量会影响炉渣Al 2O 3和MgO 含量,因此计算应考虑炉渣(de)四元碱度,而非二元碱度,故建议应采用计算式〈2〉作为铁矿石品位综合评价法.3.铁矿石冶金价值(de)评价方法:这一评价法是前苏联M.A.巴甫洛夫院士提出(de)铁矿石冶金价值(de)计算方法(公式):P1=(F÷f)(p-C×P2-c×P3-g) (3)式中:P1为铁矿石(de)价值(元/t), F为铁矿石(de)品位(%) f为生铁(de)含铁量(%) P为生铁车间成本(元/t) C为焦比(t/t) P2为焦炭价格(元/t)c为生铁熔剂消耗(t/t) P3为熔剂价格(元/t)g为炼铁车间加工费(元/t)M.A.巴甫洛夫院士提出(de)上一计算公式,是上世纪四十年代(de)事,当时铁矿石(de)品种很单一,主要是天然块矿入炉,当时高炉炼铁远没有喷煤,有害杂质对矿石冶炼价值(de)影响,也不如当代认识(de)突出,因此是一个很有水平(de)铁矿石价值计算公式,它既考虑了铁矿石(de)品位,同时考虑焦比和熔剂消耗(de)因素,它直接计算出了铁矿石在某厂条件下(de)利用价值,计算出来(de)数据直观所用铁矿石到厂(de)最高价,若购买超过P1(de)价格,就意味着采用这种价格(de)铁矿石冶炼工厂就要亏本.4.铁矿石极限价值和实用价值评价方法:根据现代高炉炼铁喷煤和有害元素对矿石冶炼价值(de)影响,也参照了国内邯钢和华菱集团涟钢对M.A.巴甫洛夫院士计算公式(de)修正意见,提出一个简单易行(de)直接入炉铁矿石价格(de)评价方法(计算公式):铁矿石(de)剩余价值P 1=P M -P S (4)式中P M 为铁矿石用于冶炼(de)极限价值,P S 为铁矿石(de)实用价值.4.1、矿石(de)极限价值:P M =(F÷f)(P -C 1×P 1-C 2×P 2- C 3×P 3- C 4×P 4-g) (5)〈5〉式中(de)含义是铁矿石(de)极限价值等于生铁成本减去焦炭、喷煤熔剂、有害杂质(de)消耗加上车间加工费之和.〈5〉式中:F 、f 、P 和g 与〈3〉式中相同.C 1、P 1为焦比(t/t )和焦炭(de)价格(元/t ) C 2、P 2为喷煤比(t/t )和煤粉(de)价格(元/t ) C 3、P 3为炼铁熔剂消耗(t/t )和熔剂(de)价格(元/t ) C 4、P 4为有害杂质总量(kg/t )和其当量价值(元/kg ) 例3:设某厂买入(de)铁矿石品位(F)为62%,生铁(de)含铁量(f )为95%,生铁(de)成本价格(P )为2800元/t,炼铁焦比(C1)为380kg/t,焦炭(de)价格为2000元/t,喷煤比(C2)160kg/t,煤粉(de)价格(P2)为900元/t.吨铁有害杂质总量为3.5kg/t,有害杂质(de)当量价值(P4)为30元/kg,将以上数据代入〈5〉式得:P M =62%/0.95×(2800-0.38×2000-0.16×900-0.145×120-3.5×30-120)= 62%/0.95×(2800-760-144-17.4-105-120) = 62%/0.95×(2800-1146.4)= 1079.14元/t例3计算(de)结果告诉我们,在已知(de)条件下,62%品位铁矿石(de)最高买价(P M )为1079. 14元/t,若超过此值,炼铁会亏本.4.2铁矿石实用价值:P S =C 1×Tfe+C 2(CaO+MgO)-C 3(SiO 2+Al 2O 3)-C 4(CaO+MgO+SiO 2+Al 2O 3+S+P+5×K 2O+Na 2O+PbO+ZnO+ As 2O 3+CuO+5CL) ………… 〈6〉 式中C 1为铁矿石(de)平均成本(元/tFe )C 2为矿石中碱性脉石(CaO+MgO )(de)价值,C 3为矿石中酸性脉石(SiO 2+Al 2O 3)消耗熔剂(de)当量价值,C 4为矿石中除Fe 元素外其他元素消耗燃料(de)当量价值. 式中其余符号均为铁矿石(de)化学成分.〈6〉式(de)直观性很强,即铁矿石(de)实用价值等于其有价元素价值之和与负价元素消耗之和(de)差值.例5:某厂购进铁矿石(de)化学成分列于下表6设C 1=1815 C 2=400 C 3=520 C 4=430 将上表数据代入〈6〉中得:P S =1800×63.5%+400×(0.2+0.1)%-520×(4.5+1.9)%-430×(0.2+0.1+4.5+1.9)+0.05+0.07+5×0.2+0.18+0.10+0.10+0.15+0.008+5×0.01)%=1143.0+1.2-33.28-35.86 =1075.06元/t若把例3、例4结合起来,则P 1=P M -P S =1079.14-1075.06=4.08元/t 说明在上两种条件下,铁矿石有4.08元/t(de)剩余价值.相当于采用此矿价冶炼一顿生铁有4.08×1.65=6.73元(de)效益,可见效益甚微.注:本例题C 1、C 2、C 3和C 4(de)设定是根据长治钢铁公司(de)设定值由矿价(de)涨幅作适当调整而来(de)(原长钢(de)设定值C 1=585,C 2=100,C 3=172,C 4=143),本例题中1800是根据平均矿价1200元/t,冶炼一顿生铁,采用63.5%品位需用 1.5吨矿,得吨铁平均矿价1800元.C 2、C 3、C 4各企业可根据本企业(de)实际数据作修正.以上铁矿石(de)极限价值和实用价值适用于直接入炉(de)块矿和球团矿,不适用于烧结生产和球团矿生产(de)粉矿和精粉.因为粉矿和精粉(de)实用价值还受着其烧结特征和球团焙烧特性(de)影响.4.3.烧结粉和球团精粉价值评价方法:已有(de)文献资料,对烧结粉(de)价值评价倾向于用单烧值(de)烧结指标和冶金性能进行经济分析,再根据所用烧结矿(de)炼铁价值去推算铁矿粉(de)价值,而且以自熔性烧结矿为基础.笔者认为这实际上是很难实现(de),笔者曾对十八种进口铁矿粉(de)单烧指标作过质量分析,进行单烧试验(de)料层厚度不同,碱度不同配比和混合料水分不同,且目前全国都生产高碱度烧结矿,难以作出统一(de)价值评价,在烧结生产中,各种矿(de)配比是根据合理(de)配矿实现(de),它(de)基础还是化学成分(包括烧损和有害杂质),物理性能和高温特性.因此笔者认为对烧结粉矿(de)价值评价最基本(de)还是铁矿粉(de)化学成分(包括有价成分、负价成分和有害元素)和物理特性(烧损、粒度和粒度组成),对目前已知各种矿粉(de)高温特性(同化性,液相流动性、粘结相强度,生成铁酸钙能力和固相连晶能力,也包括晶体颗粒大小,水化程度等)和已有(de)分类(A 类B 类C 类矿)要加以适当考虑(作修正系数,但这常规还是通过合理配矿解决),至于用于球团生产(de)精粉也很复杂,同样是赤铁矿精粉,中国(de)、巴西(de)和印度(de)均有各自(de)不同特征.但对铁矿粉价值评价最基本(de)还是品位和化学成分,粒度和粒度组成包括(LOI )值,基于以上分析,笔者认为对用于烧结和球团生产(de)粉矿和精矿粉,它们(de)价值主要还是应采用品位综合评价法加上有害元素影响,烧损和粒度组成(de)调整方法比较简易实用.铁矿粉(de)价值评价法用TFe 粉综表示:TFe 粉综=TFe×[100+1.5R 4(SiO 2+Al 2O 3)-2(CaO+MgO)+1.5(S+P+5×K 2 +Na 2O+PbO+ZnO+CuO+As 2O 3+5CL)+C 1LOI+C 2Lm]-1×100% (7)式中C1为烧损(LOI )当量价值,根据经验;当LOI<3%时,C 1取“-0.6”当LOI=3%—6%时C1取“0”,当LOI>6%时.C 1取“0.6”,C 1所取舍尚可由企业作调整.C 2为粒度当量价值,当粉矿(de)粒度+8mm>5或 1.0—0.25mm,含量>22时应作修正,C 2可取绝对值超量%(de)“0.3”.例如粒度+8mm 为11%和(1.0—0.25mm )为28%时,C 2Lm 项(de)值为0.3×(11-5)+0.3(28-22)=3.6,C(de)数值企业也可根据生产数2据作调整.例5:某钢铁企业购进(de)烧结粉,化学成分指标列于下表7(R4为1.02)粒度:+8mm为9%,(1.0—0.25mm)为24%.将上表中数据代入〈7〉中得:Tfe粉综=62.0×[100+1.5×1.02(6.8+2.6)- 2(0.2+0.1)+1.5(0.05+0.06+5×0.1+0.20+0.18+0.16+0.20+0.10+5×0.02)+0.3(4+2)]-1×100%=62.0×[100+17.907]-1×100%=62.0/117.907×100%=52.58%说明某钢铁公司购进62.0%品位(de)铁矿粉,其实际(de)价值相当于52.26%(de)品位价值.。
王筱留教授:对科学合理配矿,低成本高效益生产的认识
对高炉科学合理配矿、低成本高效益生产的认识1 前言高炉炼铁获得低成本,高效益生产的基础是精料,精料工作内容中重要的环节是科学合理配矿,它具有两方面的内涵:一是充分发挥以针状铁酸钙为粘结相高碱度烧结矿有点配以酸性料的合理炉料结构,另一是按照烧结矿生产规律为获得性能优良的烧结矿进行的科学合理配矿。
高炉炼铁的低成本高效益生产则决定于精料水平,操作技能和市场供应等。
我们提出对这方面的认识,同大家一起来探讨。
2 科学合理配矿2.1 炉料结构它取决于资源条件:在高品位细精粉的地区,以生产球团矿为主要造块方式,其炉料结构是,球团矿加超高碱度烧结矿,在富粉地区以生产烧结矿为主要造块方式,其炉料结构是高碱度烧结矿加酸性料(氧化球团或富块矿),中国是以烧结矿生产为主要方式的,所以炉料结构应是高碱度烧结矿加酸性料。
至于它们的比例则是应遵循充分发挥以针状铁酸钙为粘结相的高碱度(R=1.85-2.10)烧结矿的优点为主,配以酸性球团和天然块矿。
研究和生产实践表明:70%的碱度1.95高碱度烧结矿加30%酸性料最合理,因此在新建企业设计时,应尽量按这个比例配套烧结生产能力。
在已建成的企业里,就以实际烧结矿生产能力生产出优质烧结矿(碱度可在1.85-2.10之间调整)为基准,再配以酸性料,其比例可在高碱度烧结矿:酸性料=5:5~8:2之间变动,需要强调,不要盲目,片面追求7:3而追求烧结机产量而忽视质量的做法,因为质量差的烧结矿进入高炉将严重影响高炉生产而恶化操作指标,甚至影响成本和效益。
2.2烧结矿配矿2.2.1 遵循原则为实现低成本,高效益炼铁,烧结矿的科学合理配矿应遵循获得低成本生产为基准,进行配矿,为此必须掌握生产优质烧结矿的计算,目前炼铁界的共识是以针状铁酸钙为粘结相的高碱度低FeO的烧结矿(SFCA)是性能和质量最好,生产这种优质烧结矿(SFCA)的工艺条件是:(1)SiO2:5.0-5.5%;(2)Al2O3/SiO2:0.1-0.3;(3)碱度:1.95±0.05 最低不要低于1.85,最高不要超过2.2(4)温度:1250-1280℃;低值适用于磁精粉烧结,高值适用于赤富矿粉烧结;(5)料层厚:800mm;(6)气氛:强氧化性气氛;(7)点火:温度1000±50℃,时间45-50秒,炉腔负压,零负压或微负压-3~-5Pa,点火能耗控制在0.08GJ/t以下;(8)垂直烧结速度与机速匹配:到达机尾时断面存在1/5厚度红色;SiO2对形成SFCA是必要条件之一,其影响如下,要强调的是Al2O3/SiO2对形成SFCA的作用要比SiO2含量大。
浅析高炉炼铁的合理配矿
浅析高炉炼铁的合理配矿【摘要】作为国家的支柱产业,钢铁工业是一个评判国家工业化水平的重要指标。
钢铁企业要想在市场竞争中取得一席之地就必须降低生产成本,走低消耗、高品质的发展道路,这就要求企业不仅要积极的采用先进的技术还要注重高炉炼铁的合理配矿,优化配料。
【关键词】高炉炼铁;配料;球团矿;烧结矿一、高炉炉料的合理配置烧结矿、球团矿和天然富矿是高炉的基本炉料,合理的炉料搭配即充分有效的利用全球铁矿资源,从而使得高炉冶炼技术得到优化,最终达到节约资源,降低成本的效果。
优化高炉的炉料结构是实现高炉强化冶炼的根本保证。
合理的炉料结构可以提高炉料的还原性,使得高炉冶金性能的各项指标如软熔滴落、还原后粉化和膨胀性等得以改善。
优化高炉的炉料结构是有效降低钢铁生产成本的有效途径。
现阶段,我国高炉的炉料结构主要有三种结构形式:高碱度烧结矿配加部分酸性球团矿、高碱度烧结矿配加部分块矿和酸性球团矿、酸性球团矿配加少部分高碱度烧结矿。
除了依靠改进天然富矿、烧结矿和球团矿之间的成分配搭以达到优化炉料结构的目的外,作为炉料中重要组成部分的烧结矿、球团矿,其自身的配料优化也是改善高炉炉料结构、提高高炉经济效益的有效方法和途径。
二、高炉烧结矿的配料(1)烧结矿配料中溶剂的碱度要大于1.8,若其碱度低于1.8则会阻碍铁酸钙系形成固结相,从而影响到烧结矿的质量。
(2)烧结矿需要较高的铁品位,tfe大于/等于60%,sio2小于4.5%。
这样可以帮助高炉炼铁实现高喷煤、低渣比和低焦比的目的,提高经济效益。
(3)烧结矿应保持较低的feo含量小于5%,若feo含量过高则会降低烧结矿的还原性,降低高炉冶炼过程中的煤气的利用率,使得焦炭的能耗增加。
由于我国在冶炼烧结矿时其燃料的粒度不够细致、成分比重过多,且磁铁精矿也被大量的用于冶炼之中,因而在我国现阶段不少钢铁企业在生成烧结矿时以高feo含量来增强烧结矿的强度,这种烧结矿不仅还原性差,而且其抗磨性和抗压性都会很差,致使烧结矿的质量不稳定。
高炉优化配矿技术课件
多层隐xik含, xkj 层节点实现高次非线性方程的模拟,对于 输入信号,要先向前传播到隐含层结点,经过作用
函数后,再把隐含层结点的输出信息传播到输出结
点,最后给出输出结果。以三层网络结构为例,如
图1所示,设置训练x组ik ,为Tjk{
},i是输入层节点的
编号,j是输出层节点的编号,k是数据样本编号。
碎和筛分,使其在粒度方面达到高炉的要求。
高炉的主要技术经济指标:利用系数、燃料比和生铁成本 它们在很大程度上决定于高炉配矿的性能
在我国炼铁界流行着“三分操作七分原料”的说法
全球铁矿石资源条件的现状:优质铁矿石供应量大幅度减少,高炉使用的铁矿
石品种不断增多而质量不断变差。
为了降低生产成本和增强企业的生存能力,各钢铁厂目前经常改变用矿品
高炉优化配矿技术
7
2. 综合焦比和利用系数预报的ANN模型
2.1 BP神经网络训练算法
图1 三层BP神经网络的结构
BP(Back Propagation)网络是一种多层神经网络
模型,它在神经网络中引入了隐含层神经元,使其
具有更好的分类和记忆能力。BP算法的信号从输入
层节点进入,从输出层节点导出,中间通过一层或
一般的做法是选定输入节点的类型与数目后即不再改动,而本文的做法是首先建立输 入节点清单,然后从清单中取出若干个节点进行网络训练,通过调整网络的其它结 构参数(如中间层节点数,学习速率,动量因子等)进行训练,得到不同输入层条 件下的收敛精度,最后选取收敛精度最高的输入层条件、与之对应的其它网络结构
参数和各级权值向量,做为网络的训练结果。
精度% 1.8
误差范围 t/(m3·d)
±0.10
精度% 3.7
高炉冶炼过程中矿石性质对炼铁产量的影响分析
高炉冶炼过程中矿石性质对炼铁产量的影响分析在冶金工业中,高炉冶炼是一种常用的炼铁方法。
矿石作为冶金原料,其性质对炼铁产量具有重要的影响。
本文将对高炉冶炼过程中矿石性质对炼铁产量的影响进行分析。
1. 矿石成分的影响高炉冶炼中,矿石的成分是影响炼铁产量的关键因素之一。
不同的矿石成分会对高炉内的化学反应产生不同的影响。
例如,铁矿石中的铁氧化物含量越高,矿石中可提供的铁含量就越高,从而增加了炼铁产量。
而杂质元素的含量也会对炼铁产量产生影响。
一些常见的杂质元素,如硫、磷等,会降低铁的纯度,导致炼铁产量下降。
因此,在高炉冶炼过程中,控制矿石成分的合理比例,能够有效地提高炼铁产量。
2. 矿石粒度的影响矿石的粒度是另一个影响炼铁产量的重要因素。
粒度过粗的矿石不易与风化矿石和焦炭反应,导致炼铁产量的降低。
相反,矿石粒度过细会增加风阻和气体分布的困难,同样会导致炼铁产量的下降。
因此,在高炉冶炼过程中,选择适当的矿石粒度可以提高炼铁效率,增加炼铁产量。
3. 矿石矿物的影响不同的矿石矿物对高炉冶炼过程中的化学反应和热力学条件有不同的影响。
例如,赤铁矿和磁铁矿是高炉冶炼中常见的矿石矿物。
赤铁矿容易还原,能够为高炉提供更多的铁元素,从而增加炼铁产量。
而磁铁矿则具有较高的熔点和较大的热容量,对高炉温度的维持和热量平衡具有重要作用。
因此,在高炉冶炼过程中,选择合适的矿石矿物,能够对炼铁产量产生积极的影响。
4. 矿石湿度的影响矿石的湿度也会对高炉冶炼过程中的炼铁产量产生影响。
湿度过高会增加高炉的气体阻力,降低气体渗透性,从而影响高炉内的化学反应和热力学条件,降低炼铁产量。
另一方面,湿度过低会导致矿石表面和焦炭之间的氧化反应失效,同样会减少炼铁产量。
因此,在高炉冶炼过程中,控制矿石的合理湿度,能够提高炼铁产量。
5. 石英含量的影响石英是一种常见的矿石成分,其含量对高炉冶炼过程中的炼铁产量有一定影响。
石英的存在会增加高炉温度的升高,提高炼铁产量。
唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践
唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践在钢铁生产中,高炉是一个非常重要的设备,而块矿作为高炉的主要原料之一,对高炉的生产效率和产品质量有着重要的影响。
唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践,吸引了众多业内人士的关注。
在本文中,我们将根据这一实践,深入探讨高炉生产中的块矿配比调整对生产的影响,以及对钢铁行业的启示。
1. 背景唐钢3号高炉是一座大型的高炉设备,作为钢铁生产的核心部件,其生产效率和产品质量对整个钢铁行业都有着重要的影响。
块矿作为高炉的主要原料之一,其配比调整对高炉的生产效率和产品质量有着重要的影响。
2. 块矿配比的调整在唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践中,通过对块矿的配比进行调整,实现了高炉的稳定生产和产品质量的提升。
这一实践不仅为高炉的生产效率带来了显著的提升,也为整个钢铁行业的发展带来了启示。
3. 生产效率的提升通过提高块矿配比,唐钢3号高炉的生产效率得到了显著的提升。
块矿作为高炉的主要原料之一,其配比的调整对高炉的生产效率有着直接的影响。
通过合理的块矿配比调整,可以提高高炉的炉温和冶炼速度,从而实现高炉的稳定生产和提高产量。
4. 产品质量的提升除了生产效率的提升之外,提高块矿配比还可以显著提升产品质量。
块矿是高炉的主要原料之一,其质量对最终的铁水质量有着重要的影响。
通过提高块矿配比,可以提高铁水的成分和质量,从而提升产品的质量和降低生产成本。
5. 启示唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践,为整个钢铁行业的发展带来了重要的启示。
合理的块矿配比调整可以显著提高高炉的生产效率和产品质量,对钢铁生产具有重要意义。
高炉生产中的原料配比调整是一个需要长期实践和探索的过程,只有不断尝试和调整,才能找到最适合自身生产情况的配比方案。
总结唐钢3号高炉提高块矿配比的生产实践,为我们提供了一个重要的案例,深刻展示了块矿配比调整对高炉生产的重要影响。
通过对块矿配比调整的深入探讨,我们可以更好地理解高炉生产中原料配比的重要性,并从中汲取经验和启示,为钢铁行业的发展和进步做出更大的贡献。
高炉炼钢中的原料配比与炉料控制技术研究
高炉炼钢中的原料配比与炉料控制技术研究随着钢铁产量的不断增加,高炉炼钢技术在钢铁工业中扮演着重要的角色。
而高炉的炉料控制技术和原料配比是确保高炉正常运行和提高钢铁生产效率的关键因素之一。
本文将探讨高炉炼钢中的原料配比与炉料控制技术的研究进展。
1. 引言高炉炼钢是一种重要的冶炼工艺,通过将铁矿石和其他原料加热到高温,利用还原反应将铁矿石中的铁元素还原出来,最后得到钢铁产品。
而高炉的正常运行离不开合理的原料配比和炉料控制技术。
2. 原料配比的意义原料配比指的是控制高炉中各种原料的比例。
合理的原料配比可以保证高炉内还原反应的进行,提高炉料的比率输出,从而提高炼钢效率。
较好的原料配比可以减少炼钢生产过程中的能耗,降低成本,并减少对环境的影响。
3. 原料配比的研究方法为了确定合适的原料配比方案,钢铁企业进行了大量的研究和实验。
其中,一种方法是基于经验的配比方案,这种方法主要依赖于生产实践和经验总结。
另外一种方法是基于数学模型的方案,通过建立高炉数学模型,利用计算机仿真技术,对原料配比进行优化。
4. 炉料控制技术的意义高炉的炉料控制技术也是实现高炉正常运行和提高钢铁生产效率的关键。
炉料控制技术通过控制煤气、温度、布料等参数,调整炼钢中的炉料流量和成分,以保证高炉的稳定性和效率。
5. 炉料控制技术的研究方法炉料控制技术的研究方法包括传统的经验法和现代的智能控制技术。
传统的经验法主要是依靠生产经验和专家知识,通过人工调整参数来控制炼钢过程。
而现代的智能控制技术利用先进的仪表设备和自动化系统,通过对实时数据的监测和分析,实现自动控制和优化。
6. 原料配比与炉料控制技术的关系原料配比和炉料控制技术是紧密相关的。
原料配比决定了高炉中各种原料的投入比例,而炉料控制技术则决定了高炉中炉料的流动和分布。
合理的原料配比需要依靠炉料控制技术来实现,并且炉料控制技术的优化也依赖于合理的原料配比。
7. 原料配比与炉料控制技术的应用案例许多钢铁企业通过研究和实践,取得了在原料配比和炉料控制技术上的创新成果。
高炉炼铁的合理配矿探析
高炉炼铁的合理配矿探析摘要:炼铁技术在我国已经有了几百年的历史,随着经济的发展以及炼铁技术的不断提高,我国的钢铁行业在世界上已经稳居前列,并且成为我国重要的经济支柱型产业。
合理配矿是现代高炉炼铁的重要控制指标,对炼铁质量的控制、效率的提高有着重要影响。
本文中笔者结合多年来的工作研究对此进行深入的探讨,希望对广大同行的工作提供帮助。
关键词:高炉炼铁;配料;计算;技术高炉炼铁配料的科学性与合理性对铁的性能与质量的影响非常重要,必须进行严格的管理与控制。
随着我国经济建设的快速推进,对钢铁质量的要求也越来越高,因此,做好高炉炼铁配料的研究对推动我国经济建设的发展具有非常重要的意义。
1高炉炼铁技术的发展近几十年,世界上很多国家的高炉数量减少了30%,平均容积大幅度上升。
我国的钢铁工业是从90年代开始发展的,随着国家对钢铁产业的重视,在高炉喷煤等技术上取得重大进展。
进入21世纪,我国的高炉大型化也开始快速发展,到2012年,大型高炉已有110座左右,大型高炉比如宝钢、马钢等也开始投产大型化高炉,标志着我国高炉大型化开始进入领先地位。
钢铁厂对产品的定位和确定生产规模,需要根据市场经济的发展,结合本区域对钢铁的需求情况,然后进行科学的决策,最终做出决定。
确定高炉的产能、数量和容积的时候,也要根据钢铁厂整体流程结构,全面考虑钢铁厂的产能,并结合企业的投资和企业发展的最终目标,不能随便兴建大型化的高炉。
钢铁厂流程结构优化下的高炉大型化,也是高炉炼铁技术的发展趋势。
一个钢铁厂要根据自身的发展,做好市场调研,选择两三个高炉,而不能盲目选择大型化高炉。
高炉大型化不是简单的扩大高炉容积,而是应该考虑钢铁厂整体流程结构,要考虑钢铁厂的功能,及其结构和效率等多种因素,要顾及原燃料的条件,钢铁厂生产操作流程和钢铁厂管理水平等因素,只有综合考虑下的高炉大型化才能最终达到想要的结果,产生更多优质的炼钢炼铁。
2高炉炼铁精料技术的应用精料是高炉炼铁工艺中很重要的技术,能够实现高炉生产的减量化目标。
高炉冶炼对铁矿石的要求
高炉冶炼对铁矿石的要求铁矿石是高炉冶炼的主要原料,其质量的好坏,与冶炼进程及技术经济指标有极为密切的关系。
决定铁矿石质量的主要因素是化学成分、物理性质及其冶金性能。
高炉冶炼对铁矿石的要求是:含铁量高,脉石少,有害杂质少,化学成分稳定,粒度均匀,良好的还原性及一定的机械强度等性能。
1、铁矿石品位铁矿石的品位即指铁矿石的含铁量,以TFe%表示。
品位是评价铁矿石质量的主要指标。
矿石有无开采价值,开采后能否直接入炉冶炼及其冶炼价值如何,均取决于矿石的含铁量。
铁矿石含铁量高有利于降低焦比和提高产量。
根据生产经验,矿石品位提高1%,焦比降低2%,产量提高3%。
因为随着矿石品位的提高,脉石数量减少,熔剂用量和渣量也相应减少,既节省热量消耗,又有利于炉况顺行。
从矿山开采出来的矿石,含铁量一般在30%~60%之间。
品位较高,经破碎筛分后可直接入炉冶炼的称为富矿。
一般当实际含铁量大于理论含铁量的70%~90%时方可直接入炉。
而品位较低,不能直接入炉的叫贫矿。
贫矿必须经过选矿和造块后才能入炉冶炼。
2、脉石成分铁矿石的脉石成分绝大多数为酸性的,Si02含量较高。
在现代高炉冶炼条件下,为了得到一定碱度的炉渣,就必须在炉料中配加一定数量的碱性熔剂(石灰石)与Si02作用造渣。
铁矿石中Si02含量愈高,需加入的石灰石也愈多,生成的渣量也愈多,这样,将使焦比升高,产量下降。
所以要求铁矿石中含Si02愈低愈好。
脉石中含碱性氧化物(CaO、MgO)较多的矿石,冶炼时可少加或不加石灰石,对降低焦比有利,具有较高的冶炼价值。
3、有害杂质和有益元素的含量(1)有害杂质矿石中的有害杂质是指那些对冶炼有妨碍或使矿石冶炼时不易获得优质产品的元素。
主要有S、P、Pb、Zn、As、K、Na等。
1)硫硫在矿石中主要以硫化物状态存在。
硫的危害主要表现在:①当钢中的含硫量超过一定量时,会使钢材具有热脆性。
这是由于FeS和Fe结合成低熔点(985℃)合金,冷却时最后凝固成薄膜状,并分布于晶粒界面之间,当钢材被加热到1150~1200℃时,硫化物首先熔化,使钢材沿晶粒界面形成裂纹。
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高炉炼铁的合理配矿探析
摘要:炼铁技术在我国已经有了几百年的历史,随着经济的发展以及炼铁技术的不断提高,我国的钢铁行业在世界上已经稳居前列,并且成为我国重要的经济支柱型产业。
合理配矿是现代高炉炼铁的重要控制指标,对炼铁质量的控制、效率的提高有着重要影响。
本文中笔者结合多年来的工作研究对此进行深入的探讨,希望对广大同行的工作提供帮助。
关键词:高炉炼铁;配料;计算;技术
高炉炼铁配料的科学性与合理性对铁的性能与质量的影响非常重要,必须进行严格的管理与控制。
随着我国经济建设的快速推进,对钢铁质量的要求也越来越高,因此,做好高炉炼铁配料的研究对推动我国经济建设的发展具有非常重要的意义。
1高炉炼铁技术的发展
近几十年,世界上很多国家的高炉数量减少了30%,平均容积大幅度上升。
我国的钢铁工业是从90年代开始发展的,随着国家对钢铁产业的重视,在高炉喷煤等技术上取得重大进展。
进入21世纪,我国的高炉大型化也开始快速发展,到2012年,大型高炉已有110座左右,大型高炉比如宝钢、马钢等也开始投产大型化高炉,标志着我国高炉大型化开始进入领先地位。
钢铁厂对产品的定位和确定生产规模,需要根据市场经济的发展,结合本区域对钢铁的需求情况,然后进行科学的决策,最终做出决定。
确定高炉的产能、数量和容积的时候,也要根据钢铁厂整体流程结构,全面考虑钢铁厂的产能,并结合企业的投资和企业发展的最终目标,不能随便兴建大型化的高炉。
钢铁厂流程结构优化下的高炉大型化,也是高炉炼铁技术的发展趋势。
一个钢铁厂要根据自身的发展,做好市场调研,选择两三个高炉,而不能盲目选择大型化高炉。
高炉大型化不是简单的扩大高炉容积,而是应该考虑钢铁厂整体流程结构,要考虑钢铁厂的功能,及其结构和效率等多种因素,要顾及原燃料的条件,钢铁厂生产操作流程和钢铁厂管理水平等因素,只有综合考虑下的高炉大型化才能最终达到想要的结果,产生更多优质的炼钢炼铁。
2高炉炼铁精料技术的应用
精料是高炉炼铁工艺中很重要的技术,能够实现高炉生产的减量化目标。
在资源短缺的情形下,高炉炼铁通过实施减量化的精料技术,有效的提高了资源的利用效率,降低了能源的消耗,有利于我国资源节约型社会的建立。
高炉炼铁技术的持续发展需要经济科学合理的炉料结构,这是必要条件。
因
为目前的国际形势下,炉料结构中使用球团矿和块矿的比例越来越大,降低了烧结矿的使用频率,从而降低了炉料成本。
不过,现实中合理炉料结构的选择要依赖于资源是否可以方面获取,依赖于技术是否可行等条件,要选择适合企业发展的炉料结构,不能一味的降低炉矿石的质量,而是通过新技术和高科技实现品质资源的最佳利用。
3高炉炼铁的合理配矿
3.1烧结矿的配料
烧结矿在我国所占的比重很大,大部分烧结矿的原料都是采用的赤铁矿。
这种原料的粒度适合烧结,而且它的氧化铝、二氧化硅含量比较高,可以和国内的磁选精矿粉搭配使用,从而保证高炉炉渣内的氧化铝保持适当的含量。
另外还有一种杨迪矿,这种原料含有60%左右的铁,但是氧化铝、二氧化硅的含量很低,它属于褐铁矿,不适合使用。
巴西铁矿资源很多,而且烧结的性能很好,适合用来烧结。
但是巴西距离我国很远,运费很贵。
但是焦炭的供需越来越大,价格也渐渐增加,这使得高炉用高品位的原料更加的有理,而且我国对矿石的需求是非常大的,巴西矿粉能够极大的提高烧结矿品味。
除此之外,我国已经从其他很多国家进口铁矿石。
国产精矿的一部分仍然是烧结的原料,大多数都和进口的矿粉相结合使用,从而使内部的氧化铝、二氧化硅达到平衡。
我国生产的精矿中,含铁品位太低,大概在60%左右。
应该采用合理的方法来提高含铁精矿的品位。
根据我国当前的实际情况、烧结技术,烧结矿中的氧化铝应该高于5%,高炉的渣量必须在300千克左右,炉渣中的氧化铝必须在16%以上。
3.2球团矿的配料
我国的球团矿占的比重比较小,应该提倡和鼓励矿山改善选矿的工艺,提高精矿的品位,在矿山生产球团矿。
这样不但能够节约一部分矿资源,还能给生产机构带来经济效益。
进口精矿一般都是从巴西运进,经过高压辊磨机磨,表面积达到了1800平方厘米/克,这非常符合造球工艺的需要。
巴西的精矿基本都是镜铁矿,结构是片状的,比较难磨。
我国一些企业将巴西的精矿和国内的磁精矿进行结合,用来造球,这样的方式能够提高球团矿的含铁品位,但是对温度的要求却很高。
如今的炼铁原料供应非常紧张,进口球团矿非常的昂贵。
必须尽快地将国内的优质精矿制成球团矿,这会耗费一定的烧结原料,但是也可以用价格稍低的进口烧结矿粉来弥补一部分。
3.3高炉使用块矿
熟料率和高炉的技术经济指标有很大的关系,但是,熟料率不一定越高越好。
一般情况下,熟料率只要达到了80%左右,就能够使冶炼的效果达到要求。
如果要进口天然的块矿,需要花费很多的资金,但是进口球团矿会比较的便宜。
所以,可以采用进口的块矿来减少原料的成本。
4高炉配矿的计算
4.1方案比较
我国的一家大型钢铁企业每年生产矿石4500万吨,用单一磁选工艺,每年产磁选铁精矿1600万吨,铁的品位平均值在67%左右,成本为每吨300元。
采用科学的软件对下面的几个方案进行计算和验证。
第一个方案:全部都采用磁、浮选工艺,磁和浮选精矿的铁含量为69.2%,二氧化硅为3.44%。
有640万吨来用生产球团矿,其他的全部用来生产烧结矿。
第二个方案:全部采用单一磁选工艺,600万吨磁选精矿用来生产球团矿,其铁含量为66.52%,二氧化硅的含量为6.44%。
1000万吨磁选精矿生产烧结矿,其中球团矿和烧结矿的比例大概在4:6左右。
第三个方案:采用240万吨的巴西矿精矿粉,这种精矿分的铁含量为66.58%,二氧化硅的含量为0.85%,不再使用该企业年产之磁、浮选精矿,配加自产磁选精矿445.71万吨,用来生产球团矿。
剩下的900.83万吨的磁选精矿用来生产烧结矿。
第四个方案:用360万吨澳大利亚烧结粉来取代360万吨的磁选精矿,澳大利亚烧结粉的铁含量为63.64%,二氧化硅的含量为4.5%。
配以545万吨的磁选精矿,用来生产烧结矿,剩下的658.11万吨磁、浮流程选的铁精矿则用来生产球团矿。
4.2计算结果
对以上的四个方法进行分析和比较,得出这样的结果,第一个方案的效果是最好的,通过对一个方案进行实践,提高了矿石的品位,增加了经济效益。
烧结矿的二氧化硅含量仅仅只有3.66%,碱度也达到了1.8,但是强度却不能保证。
剩下的第三个方案和第四个方案所带来的经济效益也远远高于第二个方案。
因为我国的铁矿资源非常的紧缺,每年选的矿,以及生产的精铁矿远远不能满足炼铁的需要,所以需要从别国进口铁矿石。
同时这也需要花费较多的资金,所以我们需要进行技术革新,提高铁精矿的品位,并且重视配料这个问题。
5结语
作为国家的支柱性产业,钢铁行业的能够反映出国家工业化水平的程度。
在市场竞争如此激烈的情况下,钢铁生产企业要想在市场竞争中立于不败之地,就必须降低生产的成本、走低消耗、高品质的发展路线。
所以,必须采取科学的方法来合理配矿,优化配料。
参考文献
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[2]孔令坛.高炉炼铁合理配矿研究[J].中国冶金,2005(1).
[3]吕庆.石钢烧结配加马来西亚粉烧结性能的研究[J].河北冶金,2011(05)
[4]贾秀凤.烧结提产的生产实践[J].宝钢技术,2010(04).。