提高高炉炉料中球团矿配比,促进节能减排

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球团替代烧结——铁前节能低碳污染减排的重要途径

球团替代烧结——铁前节能低碳污染减排的重要途径

第9卷 第1期 工程研究——跨学科视野中的工程9 (1): 44-522017年2月JOURNAL OF ENGINEERING STUDIES Feb., 2017收稿日期: 2016-12-10; 修回日期: 2016-12-20作者简介:杨晓东(1962–),男,教授级高工,主要从事钢铁行业节能环保技术咨询工作。

E-mail :yangxiaodong@张丁辰(1987–),男,工程师,主要从事钢铁行业环境影响评价工作。

E-mail :zhangdingchen@ DOI: 10.3724/SP.J.1224.2017.00044球团替代烧结——铁前节能低碳污染减排的重要途径杨晓东,张丁辰,刘 锟,邢芳芳,胡金玲(北京京诚嘉宇环境科技有限公司 冶金清洁生产技术中心,北京 100053)摘 要:在我国生态文明建设和全面推行绿色制造的总体要求下,钢铁工业面临多重严峻挑战。

钢铁工业是流程制造业,可通过制造流程工艺变革,改变高炉炉料结构,进一步实现节能、降碳、污染减排。

本文就球团替代烧结从设备投资(含环保投资)、生产运行成本(含环保设施运行成本)、能耗、焦比/渣比和污染物产生等方面进行综合研究分析,以国内某900万t 钢铁联合企业为例,进行了不同炉料结构下的计算比较。

结果表明,与现状情景(入炉烧结矿70.36%、球团27.72%,综合品位59.19%Fe )相比,当入炉球团矿比例增加至91.51%、入炉综合品位为65.13% Fe 的情景下,铁烧球工序总能耗将降低11.9%、二氧化碳排放减少35.2%、废气排放减少14.57%,总污染负荷将降低41.2%。

可见,球团替代烧结是贯彻“精料方针”,有效减少铁前废气污染负荷、降低能耗和碳排放的重要措施,是钢铁工业走向绿色制造的一个重要途径。

关键词:炉料变革;球团替代烧结;节能降碳;污染减排中图分类号:TF4 文献标识码:A 文章编号:1674-4969(2017)01-0044-09进入二十一世纪,我国钢铁工业加快淘汰落后,在设备大型化、连续化、自动化方面取得长足进步,大型节能技术CDQ 、TRT 等的广泛应用以及设施封闭高效除尘和烟气脱硫脱硝技术的采用,使得行业节能环保面貌显著改善。

球团矿比例

球团矿比例

球团矿比例(原创实用版)目录1.球团矿的定义和重要性2.球团矿比例对高炉炼铁的影响3.球团矿比例的控制和优化4.我国球团矿比例的现状和挑战5.未来发展趋势和建议正文一、球团矿的定义和重要性球团矿是指通过造球机将粉矿压制成球状,具有一定粒度和强度的矿料。

球团矿在高炉炼铁过程中具有重要作用,它可以提高矿石的利用率,降低焦炭消耗,减少环境污染,提高炼铁产量。

因此,球团矿在现代高炉炼铁中占据重要地位。

二、球团矿比例对高炉炼铁的影响球团矿比例是指球团矿在高炉炉料中的占比。

合适的球团矿比例可以带来以下优势:1.提高矿石利用率:球团矿的粒度和强度较好,能够在高炉内迅速熔化,提高矿石的利用率。

2.降低焦炭消耗:球团矿可以减少高炉内的粉末矿石,降低焦炭的消耗。

3.减少环境污染:球团矿的燃烧性能较好,可以降低炉内一氧化碳和二氧化硫的排放。

然而,过高或过低的球团矿比例都会对高炉炼铁产生不利影响。

过高的球团矿比例可能导致炉内透气性变差,影响高炉的稳定性;过低的球团矿比例则会降低矿石的利用率,增加焦炭消耗。

三、球团矿比例的控制和优化为了保证高炉炼铁的正常运行,需要对球团矿比例进行控制和优化。

具体措施如下:1.合理配置矿石资源:根据矿石的性质和市场需求,合理配置球团矿和粉矿的比例。

2.提高球团矿质量:通过改进造球工艺,提高球团矿的强度和粒度,以满足高炉炼铁的需求。

3.优化高炉操作:根据球团矿比例的变化,及时调整高炉的操作参数,保证高炉的稳定性。

四、我国球团矿比例的现状和挑战近年来,我国球团矿比例逐渐提高,但在实际生产过程中仍面临以下挑战:1.球团矿质量不稳定:由于矿石性质和生产工艺的差异,导致球团矿质量存在波动。

2.球团矿比例控制难度大:受矿石资源、市场需求等因素影响,球团矿比例控制存在一定难度。

3.环保压力增大:随着环保政策的不断加强,对球团矿生产过程中的环保要求也越来越高。

五、未来发展趋势和建议针对上述挑战,我国球团矿产业未来发展应关注以下几个方面:1.提高球团矿质量:通过技术创新,改进生产工艺,提高球团矿的质量和稳定性。

提高高炉炉料中球团矿配比

提高高炉炉料中球团矿配比

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 。

武钢提高球团矿使用比例降成本_记者匡华安通讯员陈国宏

武钢提高球团矿使用比例降成本_记者匡华安通讯员陈国宏

中国冶金报/2005年/04月/23日/第001版/武钢提高球团矿使用比例降成本记者匡华安通讯员陈国宏本报讯(记者匡华安通讯员陈国宏)为降低企业生产成本,武汉钢铁集团公司目前正在实施一项战略举措:从炼铁源头 矿石抓起,加速提高球团矿生产产量,提高球团矿使用比例,以降低炼铁系统成本,确保5座高炉使用球团矿的比例由过去的不到20%上升到20%~ 25%。

为实现这一目标,武钢集团公司给矿业公司下达了计划书。

大冶铁矿球团厂争取今年超设计能力生产。

2003年底建成投产的程潮铁矿球团厂,年设计能力120万吨。

在今年公司下达6月份达产计划书后,程潮铁矿采取业务培训,加强设备管理和技术攻关等4项措施,3月份就传出达产捷报。

与此同时,一座年产500万吨的鄂州球团厂加速建设,其造球机、链箅机、回转窑、环冷机等基础施工基本完成,料场基础处理完毕,现正进行料场上部结构安装,确保今年竣工投产,为降成本做出贡献。

相关链接在长流程钢铁生产工艺中,生铁制造成本占钢铁生产总成本的60%~70%。

从能耗上看,炼铁系统的能耗占钢铁生产总能耗的70%以上。

显然,钢铁企业降成本,炼铁系统是关键。

球团矿较之烧结矿,具有品位高、粒度均匀、强度高、含粉量少、含脉石量低,同时FeO 含量也低等优势。

而且,球团矿加工费用低于烧结矿。

球团矿的工序能耗一般在23~30千克标煤/吨,而烧结矿则为50~70千克标煤/吨。

此外,球团矿在生产过程中产生的粉尘量也比烧结矿少,相对减少了对环境的污染。

目前,欧洲的阿姆斯特丹、霍戈文公司艾莫依登厂的高炉球团矿使用比例已达50%,因此,其高炉焦比可降至234千克/吨、喷煤比达212千克/吨,利用系数平均为2.8吨/立方米 天,最高达到3.1吨/立方米 天。

近几年,我国钢铁企业使用球团矿也在迅速发展。

鞍钢、柳钢和首钢等建设了链箅机-回转窑球团厂,增加球团矿使用比例,均取得了效果。

论提高高炉炉料中球团矿配比

论提高高炉炉料中球团矿配比

技术与检测Һ㊀论提高高炉炉料中球团矿配比林运朝ꎬ张书楼摘㊀要:随着我国经济实力与科技水平的不断提升ꎬ我国的钢铁产业也得到了长足的发展ꎮ对于我国的钢铁产业而言ꎬ在很长一段时间里ꎬ炼铁的炉料结构都是以烧结矿为主ꎮ在当今的时代里ꎬ如果想要促进我国钢铁产业的进一步发展ꎬ就要与时俱进的更新生产理念ꎬ大力的推进球团生产的发展ꎬ逐步的提高高炉炉料中的球团矿配比ꎮ本文就提高高炉炉料中球团矿配比做了相关的阐述与分析ꎮ关键词:提高ꎻ高炉炉料ꎻ球团矿ꎻ配比㊀㊀通过实践工作表明ꎬ在进行高炉炼铁的过程中ꎬ如果能够逐步的提高高炉炉料中的球团矿配比ꎬ除了能够有效的提升产能之外ꎬ还能够有效的实现节能减排的目的ꎮ因此ꎬ提高高炉炉料中的球团矿配比还是很有必要的ꎮ随着时代的发展ꎬ我国的球团矿生产能力也得到了大幅的提升ꎮ一㊁提高高炉炉料中球团矿配比的重要意义通过相关的工作实践表明ꎬ在进行高炉炼铁的过程中ꎬ提高高炉炉料中的球团矿配比还是具有一定的现实意义的ꎮ首先ꎬ如果能够提高高炉炉料中的球团矿配比ꎬ可以有效的提升入炉矿的含铁品位ꎮ通过相关的生产实践表明ꎬ球团矿的含铁品位要比烧结矿的含铁品位高出7.68%ꎮ因此ꎬ对于高炉炼铁而言ꎬ提高球团矿的配比是提升入炉矿含铁品位的重要途径之一ꎮ其次ꎬ如果能够提高高炉炉料中的球团矿配比ꎬ除了可以有效的降低高炉燃料比之外ꎬ还可以促进生铁产能的提升ꎮ从科学角度讲ꎬ对于高炉炼铁而言ꎬ入炉矿含铁品位的高低能够直接影响生铁产能与高炉燃料比ꎮ以数据为例ꎬ入炉矿的含铁品位每提升一个百分点ꎬ高炉的燃料比就会下降1.5%ꎬ高炉的生铁产量就会提升2.5%ꎮ假设完全使用球团矿来进行高炉炼铁ꎬ高炉的生铁产量会提升20%左右ꎬ生产效益是相当可观的ꎮ再次ꎬ如果能够提高高炉炉料中的球团矿配比ꎬ可以大幅的降低高炉炼铁系统的能耗ꎬ从而促进钢铁生产企业综合效益的提升ꎮ最后ꎬ如果能够提高高炉炉料中的球团矿配比ꎬ可以有效的降低生产中污染物的排放量ꎬ从而降低钢铁生产企业的污染治理成本ꎮ对于高炉炼铁而言ꎬ使用烧结矿进行生产ꎬ必然会产生大量的有害物质ꎮ而使用球团矿进行生产ꎬ除了能够降低污染物的排放之外ꎬ还能为企业节省大量的污染治理费用ꎮ二㊁优化高炉炉料结构的原则在优化高炉炉料结构的过程中ꎬ必须要严格的遵循以下几点原则:首先ꎬ对于高炉炼铁而言ꎬ必须要结合实际的生产条件来制定相应的炉料配比方案ꎮ就高炉炼铁的炉料而言ꎬ通常情况下ꎬ是由烧结矿㊁球团矿以及块矿组成的ꎮ在实际的生产过程中ꎬ钢铁企业要结合自身的实际情况来选用相应的炉料结构ꎮ第二ꎬ要科学合理的开展各项炼铁操作ꎬ确保操作方案可以与炼铁学的基本理论相互贴合ꎬ同时将环保理念充分的融入炼铁过程中ꎮ第三ꎬ与时俱进的更新相关的生产设备ꎬ在降低炼铁成本的基础上促进生产效率的提升ꎮ第四ꎬ不断的提升高炉入炉矿的含铁品位与冶金性能ꎮ另外ꎬ如果想要切实的实现高产低耗的目的ꎬ还要确保入炉矿可以具备质量优㊁低渣量以及有害杂质少等特征ꎮ第五ꎬ在实际的生产过程中ꎬ为了更加合理的利用矿产资源ꎬ尽可能的选用本地的矿产资源ꎮ三㊁提高高炉炉料中球团矿配比的优化措施对于钢铁企业的高炉炼铁生产而言ꎬ在提高高炉炉料中球团矿配比的过程中ꎬ为了确保高炉的稳定运行ꎬ需要实施一系列的优化措施ꎮ(一)提升烧结矿的碱度对于钢铁企业而言ꎬ在烧结厂产能有限的情况下ꎬ在提高高炉炉料中球团矿配比的过程中ꎬ可以采用提升烧结矿碱度的措施ꎮ通过生产实践表明ꎬ这样操作还是很有必要的ꎮ首先ꎬ在使用大比例酸性球团矿的过程中ꎬ如果配合使用高碱度的烧结矿ꎬ可以有效的减少碱性生溶剂的消耗量ꎮ其次ꎬ高碱度的烧结矿具有很多的优势ꎬ例如冶金性能好㊁抗粉化能力强以及机械强度高等ꎮ最后ꎬ对于高炉炼铁而言ꎬ在使用大比例酸性球团矿的过程中ꎬ会导致料柱透气性的降低ꎮ而借助于高碱度的烧结矿ꎬ能够有效的改善这一弊端ꎮ(二)对高炉的操作制度实施相应的调整对于钢铁企业而言ꎬ在提高高炉炉料中球团矿配比的过程中ꎬ需要对高炉的操作制度实施相应的调整ꎮ在此过程中ꎬ首先ꎬ为了提升鼓风动能ꎬ需要对送风制度进行相应的调整ꎬ在加大喷煤量与风量的基础上适度的提高风温ꎮ另外ꎬ为了有效的减轻边缘气流对高路炉壁的冲刷ꎬ可以将风口设置为长斜的形式ꎮ其次ꎬ为了确保高炉中的煤气流可以合理的分布ꎬ在增大球团矿比例的过程中ꎬ可以将小块焦加入炉矿中ꎬ同时采用缩小矿批与提高料速的措施ꎮ(三)提升热制度与追渣制度的稳定性对于钢铁企业而言ꎬ在提高高炉炉料中球团矿配比的过程中ꎬ还需要提升热制度与追渣制度的稳定性ꎮ在实践操作中ꎬ首先ꎬ为了促进炉渣流动性的提升ꎬ可以采用降低炉渣碱度的措施ꎮ其次ꎬ做好日常的操作管理ꎬ在确保渣铁热量的基础上采用降硅操作ꎮ参考文献:[1]2011年全球球团矿产量创新高[J].烧结球团ꎬ2012(5). [2]李蒙ꎬ任伟ꎬ陈三凤.国内外球团矿生产现状和展望[J].中国冶金ꎬ2004(11).[3]蒋胜ꎬ文永才ꎬ杜斯宏ꎬ等.高炉配加高钛型球团矿的工业试验及应用[J].钢铁研究ꎬ2012(3).[4]吴钢生ꎬ边美柱ꎬ沈峰满.碱性含镁球团矿的应用及合理炉料结构研究[J].钢铁ꎬ2006(12).作者简介:林运朝ꎬ张书楼ꎬ邢台德龙钢铁有限公司炼铁厂ꎮ981。

100%使用熔剂性复合球团矿冶炼生铁有利于减少氮氧化物排放

100%使用熔剂性复合球团矿冶炼生铁有利于减少氮氧化物排放

100%使用熔剂性复合球团矿冶炼生铁有利于减少氮氧化物排放100%使用熔剂性复合球团矿冶炼生铁有利于减少NO X排放许贵宾郭晓雨(河北宣化正朴铁业有限责任公司,河北张家口宣化 075100)1 前言中国钢铁工业发展到今天,制约其发展的已不只是产能过剩、结构失调等问题,而更重要的是环境保护问题。

要解决民生问题,如果把粮食安全排在第一位的话,那么环境安全就紧随其后。

减少生铁冶炼过程中对大气的污染,主要是解决好“三脱”,即脱(烟)尘、脱硫和脱硝(烟)。

脱尘问题已解决得很好;脱硫问题在技术层面上已没有问题,只是由于运行成本高,有些厂家不乐意使用脱硫设备;脱硝问题是摆在钢铁行业面前的一个新问题,由于技术层面没有公认的成熟工艺,环保部门的NO X排放标准主要是以减氮燃烧作为基准依据,这样就导致我国NO X排放标准相对比较宽松。

NO X俗称“硝”,古汉字的解释是“其体积能够变得越来越小的一种矿石”,也称“硝石”、“药石”,它本身没有燃烧性能,但具有助燃能力,是中国古代四大发明之一——火药的主要配料。

现代研究认为,它也是空气中细微颗粒物的成员之一,是“雾霾”天气形成的元凶。

大气中的NO X主要来自于海洋和土壤的有机物分解,它们是N的自然循环。

据上世纪80年代,相关国际研究机构统计,人类工业活动NO X每年的排放量是5300万吨。

2005年我国工业NO X的排放总量超过1900万吨。

主要来自于人类对化石类燃料的过度使用。

表一是各类燃料NO X的单位排放量:排放量(kg/t)表一不同燃料NOX天燃气石油煤6.35 9.1~12.3 8~9钢铁行业主要污染来自炼铁过程,100%使用球团矿进行生铁冶焙烧带的高温区(1200℃-1300℃)。

虽然理论中大气中氮形成NO X的温度是1500℃,但实际上,在1200℃~1300℃就可能生成NO X。

3)高炉风口前的燃烧带(氧化带),由于该区域是高炉完成“碳”氧化物的区域,如果风温达到1000℃,燃烧带的温度就可达1700-2000℃,甚至更高。

高炉高比例球团冶炼技术推广方案(二)

高炉高比例球团冶炼技术推广方案(二)

高炉高比例球团冶炼技术推广方案一、实施背景随着全球钢铁工业的持续发展,高炉-转炉(BF-BOF)流程已无法满足环境保护和资源高效利用的需求。

因此,以球团矿为主要炉料的现代高炉炼铁工艺得到了广泛的应用。

高炉高比例球团冶炼技术以其环保和高效的优势,逐渐成为了钢铁产业转型升级的重要方向。

二、工作原理高炉高比例球团冶炼技术,主要是将球团矿与块矿、焦炭等原料按照一定比例配合,加入高炉进行冶炼。

球团矿是一种经过焙烧处理的预还原物料,具有较高的强度、粒度和活性,能够显著提高炉料的透气性和还原性。

在高炉中,球团矿的预还原度高,能够大量吸收焦炭中的CO 和H2,加速了焦炭的燃烧和挥发。

同时,球团矿的强度高、不易破损,能够提高炉料的透气性和还原性,从而降低了能源消耗和环境污染。

三、实施计划步骤1. 确定实施范围:选择适合的钢铁企业进行高炉高比例球团冶炼技术的推广应用。

2. 技术调研:对目标企业进行实地考察,了解其生产工艺、装备水平、原料来源等情况,为技术方案的制定提供依据。

3. 技术方案制定:根据目标企业的实际情况,制定具体的实施方案,包括球团矿的比例、原料配比、焙烧工艺等。

4. 技术培训:对目标企业的技术人员进行培训,使他们了解和掌握高炉高比例球团冶炼技术的原理、操作规程等。

5. 技术实施:按照制定的技术方案,逐步推广应用到目标企业的生产过程中。

6. 监测与评估:对应用效果进行监测和评估,及时调整技术方案,不断完善和提升技术水平。

四、适用范围高炉高比例球团冶炼技术适用于钢铁企业生产过程中的炼铁环节,特别是对于具有较高环保要求和资源高效利用需求的企业。

同时,该技术也可适用于其他具有类似生产工艺和需求的行业。

五、创新要点1. 高效利用资源:通过提高球团矿的比例,实现了资源的的高效利用,降低了能源消耗和环境污染。

2. 改善冶金性能:球团矿的预还原度高、强度高、不易破损,能够改善炉料的透气性和还原性,提高钢铁产品的质量和产量。

关于高炉炼铁工艺节能减排技术分析

关于高炉炼铁工艺节能减排技术分析

关于高炉炼铁工艺节能减排技术分析摘要:本文将通过对几项高炉炼铁工艺节能减排技术进行介绍,即全氧高炉、利用炉渣显热、风温的提升、燃料比的降低、二次能量回收比的提升、高炉精料技术、回收炉顶均压放散煤气以及高炉热风炉自动寻优燃烧等技术,以期为有关技术人员提供有效参考。

关键词:高炉炼铁工艺;节能;减排引言:高炉炼铁工艺在日常生产钢铁的过程中占据着重要地位,经过从古至今的长期发展,已经获得多次改良。

相对其他工艺,高炉炼铁工艺流程相对简捷,产量较大,生产率较高且具备较低能耗,几乎已被世界各国使用。

我国要求高炉炼铁趋向低碳、循环发展,因此有关人员应及时引入相应节能减排技术。

1全氧高炉技术在以往的高炉炼铁工艺中,高风温富氧冶铁技术所鼓入空气中氮气的含量极大,常常导致煤气量中的氮气含量占据极大部分,最高时甚至会占据约49%,不仅会形成NOx,更会使大量热能无法被有效利用,最终使煤气整体的品质被降低[1]。

此技术中会应用公式1:公式1通过公式可知,只有约50%的C元素被转换成CO,且浪费了大约37%的能量。

如今,先进的全氧高炉技术能够有效使喷煤量提升,同时将煤气风口安置于炉身,还可以使入炉焦比降低。

经过实践,全氧高炉技术的节能率超过了25%,并且减少CO2的排放量也高达25%,最终将焦比降至低于200kg。

由此可见,全氧高炉技术拥有十分良好的应用前景。

2利用炉渣显热通常情况下,每一吨的炉渣显热与60kg的标准煤热值相当,几乎占据高炉工艺14%的能耗,即有效利用炉渣显热可以充分提升整体能源的利用率,同时也能使高炉渣出炉的温度范围高达1400-1550℃。

如今一些发达国家已经在利用炉渣显热的工艺中开发出“化学热回收法”以及“物理热回收法”,而“物理热回收法”又可以按照不同的炉渣前处理技术细化成转杯法、滚筒法、连铸式余热锅炉法以及风淬法等,但是仍然需要进一步的实验才能确定其应用前景。

其中,水淬法是如今我国利用大部分高炉渣制成水渣的常用方法,常常被应用在水泥原料。

球团厂节能解决方案

球团厂节能解决方案

球团厂节能解决方案球团生产与烧结生产一样,是为高炉提供“糖料”的一种加工方法,是将细磨精矿或粉状物料制成能满足高炉冶炼要求的原料的一个加工过程。

将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等),按一定比例经过配料、混匀,制成一定尺寸的小球,然后采用干燥焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结,这一过程即为球团生产过程,其产品即为球团矿。

球团矿分酸性球团矿和碱性球团矿。

由于酸性球团矿生产操作较易控制,且品位高,强度好,同时,高炉冶炼也需要酸性球团与高碱度烧结矿配合使用。

一、球团矿生产的流程:一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序,如下图所示:球团矿的生产流程中,配料、混合与烧结矿的方法一致;将混合好的原料经造球机制成10-25mm的球状。

球团矿生产中的主要设备:(以年产30万链篦机-回转窑球团生产线为例)序号设备名称规格型号mm生产能力t/h电机功率kW数量设备重量(t)备注1铁精矿仓40003200容量65t22322圆盘给料机KRФ150040-605.5226带自动计量3膨润土仓Ф320012000容量30t22164螺旋喂料机LDФ15910000.4-1.23.0222带自动计量5烘干机(燃烧室)Ф22001200040-6055142(耐材30)6成球盘Ф600040-6010222927圆辊筛(小球)Ф102270032辊40-60241128圆辊筛(大球)Ф102110018辊(其中2套破碎辊)40-6013.5159链蓖机LB-25002400040-60221350(耐材150)10回转窑Ф32002400040-60551100(耐材98)11蓖冷机LBTS-90040-6030175(耐材90)12斗提机HL2505.51413循环水泵IS80-65-1607.5222冷却循环水14渣桨水泵50Z-XB-21011223除尘循环水15多管除尘器13016水膜除尘器Ф30001000022017机尾除尘器1818电气系统(控制柜?电缆)一套3019计器系统320燃料系统(喷煤系统)150216kV风机∑=95033022380V风机∑=465111523皮带机B=800∑=45103024变压器380V1000kVA15合计1062(耐材368)25润磨机4001选择配置26强力搅拌机1201选择配置27环冷机30m40-601240.78代替蓖冷机球团生产中,电耗是成本的一个大项,而各档高压风机的用电量占了全厂用电量的50%以上。

提高2号高炉煤气利用率..

提高2号高炉煤气利用率..
加强对入炉原料质量的监控,重点监控烧结矿粒度组 成、低温还原粉化率、焦炭(CSR、CRI、M10、M40)、喷吹 煤成分等参数。加强筛分,减少入炉料粉末。
3、使用合理的布料制度
由于柳钢原燃料条件必须使用中心加焦。合理的布料 制度应以稳定边缘、打开中心”以搭建“平台漏斗式”装 料制度为目标。结合炉顶成像仪与料罐重量,保证各圈都 有料。 使得多环布料各环带上“均匀布料”的优点,料面 的漏斗变浅变小,料面趋于“平坦”,煤气流更趋于合理 稳定,煤气利用率得以提高。
7、保持合理的送风比
合理的送风比可以维持良好的操作炉型,形成稳定的 煤气流。根据2号炉生产经验,保持持1.75-1.83的送风比 ,风量28万m³/h-29万m³/h,能够保持气流稳定,料速稳 定,煤气利用比较好。
8、强化日常操作
2#高炉实施精细管理,保证炉况稳定,确保顺行。 高炉顺行是取得一切良好指标的前提。炉内制定每周操作 方针,操作三班统一,炉外零间隔出铁,根据情况合理使 用50mm,55mm,60mm钻头开铁口,合理控制打泥量, 保证铁口深度在3.1m-3.3m,开铁口时间超过20分钟,立 即开另一边铁口,及时排出渣铁,保证炉况顺行
一、提高煤气利用率的措施
1、合理的炉料结构 合理的炉料结构应以满足高炉强化冶炼、稳定顺行和 提高高炉各项指标为主,同时兼顾本厂实际原燃料库存的 合理调配。根据生产经验,高碱度烧结矿+酸性球团矿+块 矿是我国高炉冶炼比较理想的炉料结构。 2号高炉熟料率稳定在90%以上,为提高煤气利用率奠 定了基础
2、加强原料监控
4、使用大批重
批重对炉料在炉喉的分布影响很大。批重太小布料 不均,将使边缘和中心无矿石。批重增大,相对加重中心 而疏松边缘,料层加厚煤气在炉内停留时间加长,利于煤 气利用。根据经验,2#高炉通过对批重进行反复尝试总结 ,最终确定60-62t 左右的矿批适合本高炉目前的炉型及原 燃料条件。这一批重,一是可以兼顾中心、疏松气流,改 善煤气利用;二是随着焦批的增大,焦窗增大,软熔带透 气性增加,有利于改善料柱透气性;三是比较适用于2#高 炉上料设备的上料能力,提高设备作业效率。

我国球团矿的发展及应用—高炉炼铁节能、减排最重要的技术措施

我国球团矿的发展及应用—高炉炼铁节能、减排最重要的技术措施

我国球团矿的发展及应用一高炉炼铁节能、减排最重要的技术措施叶匡吾1冯根生21中冶长天公司(原中冶长沙冶金设计研究院),湖南长沙,4100072北京科技大学,北京,100083摘要本文针对对我国当前球团矿生产发展、前景和使用的现状以及对炼铁生产节能减排的重要意义,进行了了系统地的分析和论述。

对细铁精矿的造块方法宜选用球团矿工艺,不宜选用烧结工艺的原因进行了阐述。

对我国当前球团矿生产中存在的问题,特别是质量和能耗等阻碍我国球团矿发展的关键问题做出分析,提出了解决对策。

同时对我国发展球团矿过程中存在的经济和技术等认识误区,如能耗、加工费、投资和大型化等问题,做出了客观的解释。

关键词球团矿;节能;细精矿造块;质量1球团矿的生产1.1球团矿生产的发展和前景现代工业化的炼铁生产,无论是广泛采用的高炉炼铁工艺、还是直接还原与熔融还原COREX工艺,其含铁原料必须使用一定规格的块状炉料,主要包括块矿、烧结矿和球团矿。

早期的炼铁炉料采用块矿,随着炼铁技术的进步发展和铁矿资源限制,细颗粒铁矿资源越来越多地应用于炼铁生产,铁矿粉造块成为钢铁生产流程中的重要工序环节。

铁矿粉造块发展历史、理论和实践都明确地告诉我们:铁矿粉烧结和球团都是成熟的铁矿粉造块工艺,细铁精矿粉应采用球团工艺,而粉矿(8—0mm)应采用烧结工艺。

两种人造富矿球团矿和烧结矿比较,球团矿具有品位高、强度好、粒度均匀、还原性好、生产过程能耗低、环保等优势。

其工艺特点要求原料为细铁精矿粉(比表面积>1600mm2/g)。

但是如果将粉矿(8—0ram)细磨后生产球团矿,就需要大幅度增加加工费,带来球团矿生产和炼铁成本的增加,经过长期的探讨、论证和实践,在一般情况下是不宜选择的,在世界生产中也极少见。

而细铁精矿用于烧结生产,也将给烧结带来很多的不利。

不仅仅包括烧结料层透气性差、烧结生产效率低,烧结矿强度变差、粉末含量高、能耗高、粉尘污染严重等诸多问题。

同时带来烧结工艺比球团工艺能耗高和高浓度S02、N0。

提高球团矿的质量

提高球团矿的质量

提高球团矿的质量—充分发挥球团矿的冶炼效果中冶长天公司(长沙冶金设计院) 叶匡吾摘要:本文根据我国目前球团矿生产中存在的质量问题,分析了原因,指出了改进的意见和办法。

改进球团矿质量的目的是为了更好的促进高炉炼铁的技术进步及各项冶炼指标的改进,以获得更好的冶炼效果。

关键词:球团矿质量冶炼效果为了改善高炉的炉料结构和实现精料,达到节焦、增铁,降低炼铁成本,提高钢铁产品的市场竞争力,近年来我国兴建了不少的球团厂。

不但有大、中型的链篦机--回转窑工艺,而且还有许多的竖炉工艺生产线。

从近年来的生产情况看,在产量上有了很大的进步,但在质量方面都存在着不少的问题。

虽然为高炉炼铁增加了球团矿的用量创造了条件,为高炉炼铁技术经济指标的改善起到了明显的功效。

但仍存在着很大的差距和潜力,需要我们球团工作者和高炉工作者做出更大的努力,不断尽快的提高球团矿的生产质量。

为高炉炼铁的技术进步和技术经济指标的改善做出新的贡献。

1. 存在的问题1)铁品位低。

球团矿铁品位高相比于烧结矿和块矿是一大优越性。

球团矿的使用和用量的增加将十分有利于高炉综合入炉品位的提高。

经典的数据是入炉铁品位提高1%,降低焦比2-2.5%,增加产量3%。

目前世界上高炉用球团矿的铁品位-般为>65%。

生产球团矿所用的铁精矿都经过细磨和精选。

目前在我国生产球团矿采用高品位铁精矿,在客观上存在一定的难度。

但这不是技术上的问题,而是一个观念问题。

这几年来对铁精矿实行提铁降硅,已有了较大的进步。

另外球团矿的铁品位和配加膨润土的质量和数量有很大的关系。

膨润土配加量大,必然使成品球的铁品位明显下降。

由于我国球团生产所用铁精矿的粒度较粗,为满足造球的要求配加了高比例的膨润土。

同时我国球团生产所用的膨润土都是就地取材,其质量不高。

一般膨润土的用量都在1.5%以上,有的高达4.5%。

国外先进的球团生产对膨润土的使用十分讲究,有不少球团厂经长途运输使用美国怀俄明的优质膨润土,或者是使用价格昂贵的佩利特有机粘结剂。

高炉高比例球团冶炼技术推广方案(一)

高炉高比例球团冶炼技术推广方案(一)

高炉高比例球团冶炼技术推广方案一、实施背景随着全球钢铁工业的持续发展,高炉高比例球团冶炼技术作为钢铁行业的重要技术创新,正在得到广泛应用。

球团矿的化学成分稳定、粒度均匀、冶金性能优良,能够显著提高高炉炼铁效率、降低燃料比和冶炼成本,同时也能减少环境污染。

因此,推广高炉高比例球团冶炼技术对于钢铁企业的可持续发展具有重要意义。

二、工作原理高炉高比例球团冶炼技术是在高炉内以球团矿为主要原料进行冶炼的一种技术。

球团矿是通过对铁精矿进行焙烧、冷却、破碎、筛分等工艺处理后制成的一种人造富矿。

在冶炼过程中,球团矿在炉内形成“串状”结构,增加了炉内气体流动性和料柱透气性,提高了煤气利用率和冶炼效率。

三、实施计划步骤1. 技术调研与评估首先需要对高炉高比例球团冶炼技术进行深入调研,了解其技术特点、应用范围、经济效益及环保效果等相关信息。

结合企业实际情况,对技术进行评估,确定其是否适合企业推广应用。

2. 设备改造与选型根据评估结果,对高炉设备进行相应改造,包括增加球团矿的贮存和输送设备、调整炉顶装料设备等。

同时,根据企业生产需求,选择合适的球团矿供应商。

3. 人员培训与工艺调整组织相关技术人员进行培训,学习高炉高比例球团冶炼技术的操作规程、设备维护、应急处理等方面的知识。

根据实际生产情况,对工艺参数进行调整优化,确保冶炼效果达到最佳。

4. 效果监测与评估在实施过程中,需要对冶炼效果进行实时监测和评估。

通过对比改造前后的生产数据,分析高炉高比例球团冶炼技术的实际效果,并针对不足之处提出改进措施。

四、适用范围高炉高比例球团冶炼技术适用于钢铁行业中的大型高炉炼铁企业。

由于大型高炉的能耗和排放量较大,采用该技术能够有效降低钢铁企业的能源消耗和环境污染,提高企业的市场竞争力。

五、创新要点1. 增加了球团矿的使用比例,优化了原料结构,提高了高炉冶炼的综合效益;2. 通过改造高炉装料结构和控制煤气分布,提高了煤气利用率和冶炼效率;3. 采用先进的实时监测技术,能够对冶炼过程进行全程跟踪和调控,确保生产过程的稳定性和持续性;4. 通过技术创新,实现了高炉高比例球团冶炼技术的自动化和智能化,降低了人工成本和操作难度。

近年国内炼铁球团矿发展现状及趋势

近年国内炼铁球团矿发展现状及趋势

近年国内炼铁球团矿发展现状及趋势近年国内外炼铁球团矿发展现状及趋势⼀、增加球团矿⽤量是国内外炼铁⾼炉炉料结构发展趋势1、国外⾼炉炉料结构现状及发展趋势从世界先进的⾼炉炼铁炉料结构看,球团矿的⽐例不断增加,⼀般已增加到30-50%。

当今世界最先进的⾼炉炼铁在西欧,西欧⾼炉炼铁球团矿⽤量已发展到30-70%。

最典型的阿姆斯特丹、霍⼽⽂公司艾莫依登⼚的炉料结构是50%球团矿+50%烧结矿。

⾼炉冶炼焦⽐为234kg/t,喷煤212kg/t,利⽤系数平均为2.8t/m3.d,最⾼达3.1t/m3.d。

⽇本⾼炉传统上采⽤烧结矿为主、不⽤或较少使⽤球团矿的炉料结构。

据最新报道,⽇本钢铁⼯业巨头神户制钢3#⾼炉采⽤“全球团矿”原料⽅案。

该公司原来⾼炉炉料的组成为80%烧结矿和20%的块矿。

1999年6⽉关闭了烧结⼚后,神户制钢发现,使⽤烧结矿的成本是⾼的。

2000年上半年炉料结构演变成49%烧结矿、25%块矿和26%的球团矿。

现在,已不⽤烧结矿,⾼炉的炉料结构为73%球团和27%的块矿。

⽇本其它钢铁⼚的球团矿⽤量也有所增加。

韩国(浦项为主)为了增加球团矿的⽤量和保证供应,在巴西合资兴建了400万t/a 的球团⼚。

2、近年国内炼铁球团矿发展现状及趋势精料和合理的炉料结构⼀直是国内炼铁界努⼒探索的课题。

球团矿作为良好的⾼炉炉料,不仅具有品位⾼、强度好、易还原、粒度均匀等优点,⽽且酸性球团矿与⾼碱度烧结矿搭配,可以构成⾼炉合理的炉料结构,使得⾼炉达到增产节焦、提⾼经济效益的⽬的,因⽽近年来国内炼铁球团矿产量和⽤量⼤幅增加,不仅中⼩型⾼炉普遍使⽤,⼤型⾼炉如马钢2500M3⾼炉、昆钢2000 M3⾼炉、宝钢、攀钢等也加⼤了球团矿的配料⽐例。

⼤⼒发展球团矿已成为有关权威机构、学术会议以及⽣产⼚家关注的焦点和共识,国内⽬前已形成⼀股球团矿“热”。

2、1、近年来我国球团矿⽣产及使⽤情况2、1.1近⼏年我国球团矿⽣产量增加迅速1999年1197万t/a;2001年1769万t/a,1999~2001年增长24%。

提高高炉炉料中球团矿配比

提高高炉炉料中球团矿配比

提⾼⾼炉炉料中球团矿配⽐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 。

100%使用熔剂性复合球团矿冶炼生铁有利于减少氮氧化物排放

100%使用熔剂性复合球团矿冶炼生铁有利于减少氮氧化物排放

100%使用熔剂性复合球团矿冶炼生铁有利于减少NO X排放许贵宾郭晓雨(河北宣化正朴铁业有限责任公司,河北张家口宣化075100)1 前言中国钢铁工业发展到今天,制约其发展的已不只是产能过剩、结构失调等问题,而更重要的是环境保护问题。

要解决民生问题,如果把粮食安全排在第一位的话,那么环境安全就紧随其后。

减少生铁冶炼过程中对大气的污染,主要是解决好“三脱”,即脱(烟)尘、脱硫和脱硝(烟)。

脱尘问题已解决得很好;脱硫问题在技术层面上已没有问题,只是由于运行成本高,有些厂家不乐意使用脱硫设备;脱硝问题是摆在钢铁行业面前的一个新问题,由于技术层面没有公认的成熟工艺,环保部门的NO X排放标准主要是以减氮燃烧作为基准依据,这样就导致我国NO X排放标准相对比较宽松。

NO X俗称“硝”,古汉字的解释是“其体积能够变得越来越小的一种矿石”,也称“硝石”、“药石”,它本身没有燃烧性能,但具有助燃能力,是中国古代四大发明之一——火药的主要配料。

现代研究认为,它也是空气中细微颗粒物的成员之一,是“雾霾”天气形成的元凶。

大气中的NO X 主要来自于海洋和土壤的有机物分解,它们是N的自然循环。

据上世纪80年代,相关国际研究机构统计,人类工业活动NO X每年的排放量是5300万吨。

2005年我国工业NO X的排放总量超过1900万吨。

主要来自于人类对化石类燃料的过度使用。

表一是各类燃料NO X的单位排放量:表一不同燃料NO X排放量(kg/t)钢铁行业主要污染来自炼铁过程,100%使用球团矿进行生铁冶炼,不但可以节约能源,减少CO2、SO X的排放,也可以在过程中减少或控制N的燃烧,从而减少NO X排放,友好环境。

减少NO X排放是钢铁行业目前急待要解决的问题。

2氮氧化物(NO X)形成机理及炼铁流程中NO X形成节点分析氮氧化物(NO X)排放对于所有利用空气的燃烧过程是相同的。

煤中氮的含量高是燃煤NO X排放水平高于燃油的主要原因。

高炉节能降耗

高炉节能降耗

高炉节能降耗摘要:高炉节能的措施一是增加廉价的热源,二是降低热消耗或减少热损失。

高炉节能的途径和方向主要是以顺行为基础,以低热消耗或减少热损失为手段;以能源的二次回收利用获得节能最大化。

关键词: 高炉节能降耗1概述目前的国际、国内的经济环境和钢铁行业产能过剩的现状,给钢铁企业的生存和发展带来的巨大的压力,节能降耗是企业的经济效益最大化和竞争力不断增强的有效手段,高炉节能的措施一是增加廉价的热源。

二是降低热消耗或减少热损失。

高炉节能的途径和方向,主要是以顺行为基础,以低热消耗或减少热损失为手段。

2增加廉价热源2.1 提高热风温度高炉内热量来源于两方面,一是风口前碳素的燃烧放出的化学热,二是热风带入的物理热。

后者增加,前者减少,焦比即可降低,碳素燃烧放出的化学热不能在炉内全部利用。

高炉内的热量有效利用率随冶炼操作水平而变化,一般为80%左右。

提高热风温度是降低焦比和强化冶炼的重要措施,采用喷吹技术后,使用高风温更为迫切。

高风温能为提高喷吹量和喷吹效率创造条件。

据统计,风温在950℃~1350℃之间,每提高100℃可降低焦比8—20kg,增加产量2%~3%。

提高风温还可加快风口前焦炭的燃烧速度,热量更集中于炉缸,使高温区域下移,中温区域扩大,有利于间接还原发展,直接还原度降低,有利于降低焦比。

2.2提高煤比提高煤比和提高置换比,可以降低焦比,利用焦炭和煤的差价获得经济效益,富氧高风温大喷煤量技术,可实现高炉喷煤比在200kg/t铁以上。

高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节,可以实现节焦增产、炼铁环境友好的效果,同时可降低生铁成本。

提高煤比后煤气量增大,初始煤气分布发生变化,为保证两道合适的煤气流,在适当开放中心,抑制边缘的同时,防止中心过吹和边缘过重,给顺行带来困难,在实际的操作当中煤比的提高限度应当根据焦炭质量、富养率等因素来确定,以保证合理的理论燃烧温度和煤气流的分布,避免热制度、造渣制度和煤气分布的失常来破坏高炉的顺行,提高煤比的措施有以下几点:(1)提高热风温度:热风温度升高l00℃,可使炉缸理论燃烧温度升高60℃,允许多喷30~40kg/t煤粉。

提高高炉块矿比的措施

提高高炉块矿比的措施

提高高炉块矿比的措施时间:2016-06-24 09:07:23关键词:近年来,随着进口矿普氏指数持续下降及国家对钢铁企业烧结、球团工序环保要求的逐步提高,天然块矿始终保持着较高性价比,提高块矿比,成为各大钢铁企业降低成本的最直接有效途径。

提高块矿比的措施是:1、提高焦碳强度在高炉内焦碳起料柱骨架作用,其强度好坏直接影响炉内透气性和块矿比的提高。

通过配煤结构的优化,改善焦碳强度,进而为提高块矿比创造了条件。

2、高炉优化操作(1)优化布料模式。

提高块矿比后,可能会引起高炉上部透气性变差,布料时边缘过重过轻都会造成炉况波动。

在装料制度调整上,高炉采用平台加漏斗的布料方式,强调开放中心,稳定边缘。

(2)调整风口尺寸,提高风速和鼓风动能。

高炉下部操作重视风量和动能,通过缩小和加长风口尺寸进一步提高风速,扩大风口回旋区面积达到吹透中心,活跃炉缸目的。

(3)控制适宜的渣铁热量和炉渣碱度。

因块矿软化温度低,易黏结炉墙影响炉况顺行。

提高块矿比后高炉在日常操作中做到低Si 不低热,综合运用风温,富氧等调剂手段,保证理论燃烧温度满足高炉冶炼需求,并严格控制炉渣二元碱度,使渣铁具有良好流动性,减小炉墙黏结几率。

(4)稳定铁次和出铁时间,保证出铁质量。

对每次出铁的铁口深度、铁水流速、出铁时间等都严格按标准控制,从根本上提高了出铁质量。

3、提高筛分质量(1)针对块矿含粉率高的特点,对槽下排料顺序进行优化,在布料时使块矿尽量远离炉墙,减少黏结。

对槽下振筛的管理,以入炉料≤5mm粒级比例不超5%为原则,整体更换为筛距上4mm下3.5mm双层振打式棒条筛,日常控制给料速度在25kg/s以内,充分降低块矿含粉率;(2)对发运过来的块矿,含粉率超标后进行二次筛分。

特别针对雨雪天气,对块矿加盖防雨蓬布,有效降低了块矿水分。

高炉自身也加强了人工清理振筛频次以减小入炉粉末量,从而保证了雨雪天气时入炉块矿的质量和正常配比。

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提高高炉炉料中球团矿配比、促进节能减排(资料来源:冶金管理,王维兴)一、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。

在高炉生产时,各企业要根据其具体生产条件下,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。

实现低成本炼铁的方法包括:优化配矿、优化高炉操作、设备维护完好、生产效率高。

而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)。

高炉生产实现低燃料比,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。

要实现资源的合理利用,就要合理回收利用企业内含铁尘泥等等资源。

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环富集。

此外,球团工艺相比烧结工艺具有一定的优越性: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,球团矿铁品位比烧结矿高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,球团生产的投资比烧结高出30%-50%,但设备大型化后,投资额会有所降低。

二、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。

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,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表1:2.三种工艺球团产量目前,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%。

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;碱性球团矿;含镁球团矿(烧结生产不添加白云石,可提高烧结矿质量,对高炉生产有利);含钒钛球团矿,可对高炉冶炼有护炉作用;含炭球团矿(冷压工艺生产的,在高温下易粉化);金属化球团矿(直接还原铁),可用于电炉冶炼的原料。

三、努力提高高炉球团矿配比,是炼铁技术发展的大方向1. 提高炼铁炉料球团矿配比,可有效地促进炼铁入炉矿含铁品位的提高据统计,2017 年重点钢铁企业球团矿含铁品位为63.60%,烧结矿含铁品位为55.79%;球团矿含铁品位比烧结矿高7.81%。

高炉多用球团矿可有效地提高入炉矿含铁品位。

2.炼铁提高入炉铁品位,促进降低燃料比、增加产量炼铁学理论是,入炉矿含铁品位提高1%,高炉燃料比下降1.5%,生铁产量增长2.5%,减少渣量1.5%。

如果炼铁100%使用球团矿,要比使用烧结矿,燃料比下降11.52%,生铁产量增长19.2%。

这个效益是十分可观的。

3. 提高炼铁炉料球团矿配比,促进炼铁系统节能减排据统计,2017 年7 月重点钢铁企业球团工序能耗为25.41kgce/t, 烧结工序能耗为48.52kgce/t; 球团工序能耗比烧结低23.11kgce/t。

如果用一吨球团矿代替一吨烧结矿炼铁,就会使炼铁系统降低23.11kgce/t的能耗。

4. 提高炼铁炉料球团矿配比,会降低污染物排放,降低对烧结烟气治理费用烧结生产会产生大量的SO2、NOX、二噁英、粉尘等有害物质。

2012 年国家公布了对烧结烟气综合治理的标准(GB28662-2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》),指标基本上与国际先进水平接轨。

该标准会加大钢铁企业对环保治理的成本(约50元/吨烧),企业要付出较大的代价(环保投资和运行费)。

如用球团代替烧结,既可以减少或没有污染物排放,大大减少了污染物治理费用。

球团生产废气源量排放比烧结生产烟气量低一半,球团生产废气中含有二噁英、CO2和SO2,NXO等比烧结生产少(详见表2),环保治理简单容易,工厂清洁。

生产球团用天然气,不用煤炭,减少排放CO2和SO2,NXO少,相应降低了环保治理费用。

目前,一些地区政府已提出要降低本地区的污染物排放总量,希望钢铁企业停止烧结生产(欧美已这么做,我国也将面临这个问题)。

表2 炼铁系统吨产品废气污染物排放因子情况单位:kg/产品5.中国铁矿资源特征是贫、杂、难选为提高我国铁矿使用效率,必须要进行细磨、加强选矿。

这样,我国的铁矿粉是细粒度的居多,有一半铁精粉是适合于去生产球团矿。

但是,历史原因(上世纪50 年代,我国全面学习苏联,大量建设烧结机),使我国炼铁的炉料结构一直是以烧结矿为主。

这种局面一直没有得到根本的改善。

现在,我们应尽快转变观念,加强对球团生产的基础理论研究,促进球团生产的发展,促进钢铁工业的节能减排。

目前,我国球团质量与国际先进水平相比,存在较多差距:球团含铁品位低(约低5%),含SiO2高,配加皂土多,抗压强度低(生球质量不好),工序能耗高等。

国外已淘汰了竖炉生产球团工艺,大量使用带式焙烧机工艺生产球团矿(适应使用各种类型铁矿,球团质量优越、能耗低),但燃料用天然气的居多。

6. 球团矿有还原膨胀和粉化问题,对高炉生产有较大影响使用高比例球团矿,在高炉操作上要有所调整,特别是布料规律,控制煤气流分布等。

四、要开展的工作一是组织科研、大学、企业开展自熔性球团生产的技术攻关、机理研究。

这方面我国缺乏理论和实践的支撑;二是大型高炉使用高比例球团矿的生产经验不足,要开展系列研究等;三是要大力推广一批烧结、球团生产先进技术,关键共性技术,促进炼铁系统的节能减排,清洁生产。

五、我国球团生产情况1.球团矿产量目前,我国球团生产能力在2.5 亿吨/ 年,2017 年球团产量为1.7 亿吨,富余0.8 亿吨的生产能力;每年约进口2000 万吨的高质量球团。

2.球团矿生产成本比烧结矿贵据统计,使用进口铁精粉生产球团矿,比使用国产矿要贵(国产铁精矿采购成本570.73 元/ 吨,进口铁精矿采购成本592.72 元/ 吨,进口矿比国产矿贵21.99元/ 吨),影响了高炉使用球团矿的积极性。

2017 年使用国产铁精粉生产球团矿、烧结矿的生产成本(元/ 吨,)如表3 所示:表3 我国部分企业球团矿和烧结矿成本单位:kg/产品各企业之间数据相差较大,是生产具体情况不同。

企业之间的铁矿含铁品位、矿种配比、生产技术,操作技术、设备状况等差异大;使用国产矿与进口矿有较大差别,要做具体分析,才能得出科学的判断。

据统计,多年来,全国有100 多座高炉球团矿配比在20%以上,部分高炉球团矿配比见表4:表4 高炉炼铁炉料结构上述情况表明,使用球团比例较高的高炉,均可实现高入炉矿品位,渣比较低。

而从国外钢铁企业看,高炉的入炉铁品位高,渣比低,会给高炉带来好的效益。

例如,瑞典高炉炼铁入炉铁品位67%,100%球团矿,吨矿比1300kg,渣铁比低于160kg,燃料比450kg;我国高炉入炉铁品位57%,吨铁用矿1680kg/t,与瑞典相比,就相差380kg,相当于吨铁用矿相差350 元左右。

2013 年我国重点钢铁企业高炉燃料比为537.26kg/t,比瑞典高87.26kg/t,炼铁成本高84元/吨。

六、生产中性球团矿的意义高炉多配酸性球团后,遇到炉渣碱度不好调整的问题。

欧美高配比球团的高炉是使用100%中性球团进行生产,取得了较好的效果。

我们应向他们学习。

在努力提高球团矿配比的同时,要开发生产中性球团的技术。

过去,首钢迁钢曾进行过生产中性球团矿的生产。

我国应加强这方面的研究,进行技术储备。

目前,湛江钢铁厂已成功生产出中性球团矿,为高炉多用球团矿提供了好条件。

在钢铁生产节能减排的压力下,我国球团矿的生产得到突飞猛进(已有2.5 亿吨/ 年的生产能力)。

随着球团矿入炉比例的继续增加,发展熔剂性球团的条件日趋成熟,我国熔剂性球团的大发展势在必然。

宣化正扑铁业有限公司已有多年生产溶剂性球团的生产实践。

该厂生产溶剂性球团矿的工艺控制为:增加MgO含量(<3%),保持焙烧时球团料柱的透气性,加入非磁性含铁物质,控制氧化速度;两次造球,增加阻粘层;稳定物料配比。

配加宣龙赤铁矿,替代膨润土,改善球团冶金性能,降低成本,防止粘结。

该厂2013 年5 月份的生产指标:100%熔剂性球团矿冶炼,二元碱度(R2)为0.9倍,入炉铁品位为55.09%;焦炭为二级焦;风温水平为1003℃;生产14#~18# 铸造生铁,吨铁焦比为574 kg/t (全焦冶炼)。

若将铸造铁折算为炼钢铁,[Si]=0.5(与同行业具有可比性),则焦比为524kg/t。

如果将球团品位提高到62%,风温达到1150℃,用一级冶金焦冶炼,焦比将降到409kg/t。

七、我国球团生产发展趋势高炉炼铁技术发展方向是要提高球团矿配比,由目前13%左右提高到30%左右,是可能的。

需要在提高球团矿产量的同时,提高球团矿质量,促进高炉节能减排。

要推动带式焙烧机生产工艺的发展,设备向大型化发展,生产高质量球团矿。

首钢京唐二期工程计划将高炉炉料中球团比例提高到50%以上甚至100%,相应建设一条800-900万t/a的带式焙烧机生产线。

由首钢设计院设计的包钢500万t/a的带式焙烧机生产线已投产运行了,2017 年球团矿产量354万吨。

生产指标:台时产量426.43t/m2d,作业率94.84%,返矿率5.7%,膨润土消耗23.49kg/t,转鼓指数96.24%,利用系数0.683t/m2.d。

河钢集团宣钢搬迁工程,拟在京唐港建设2×500 万吨/ 年两条带式焙烧机生产线,分两期建设。

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