高炉对烧结矿质量的要求
炼铁技术
串讲概述一、炼铁生产的方法:1.高炉法炼铁.2.非高炉法炼铁:直接还原法,熔融还原法.二、钢和铁的区分:以含碳量区分:熟铁:C<0.02% 钢:C=0.02%~1.7% 生铁:C>1.7%三、炼铁生产工艺流程:1.高炉炼铁生产工艺流程: 简图2.高炉本体:内型:炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。
外壳为金属结构,内衬耐火材料,中间是冷却设备。
3.除本体外,高炉还有以下几大系统:(1)上料系统:职责:储存、混匀、筛分、称量原、燃料,并运到炉顶受料漏斗。
(2)装料系统:职责:按要求将炉料装入炉内和煤气密封。
(3)送风系统:职责:提供和加热空气,并送入炉内,保证足够的风量和风温。
(4)喷吹系统:职责:将煤粉或重油送入炉内。
(5)煤气清洗系统:职责:收集和清洗煤气。
(6)渣铁处理系统:职责:定期排放炉内渣铁并运走,保证高炉连续生产。
(7)动力系统:职责:为高炉的正常生产提供"风、水、电、气"等能源.是高炉正常生产的保障.四、高炉炼铁主要经济技术指标:1.高炉利用系数:指每昼夜每立方米高炉有效容积生产的合格炼钢生铁量。
2.冶炼强度:指每昼夜、每立方米高炉有效容积消耗的干焦量。
干焦耗用量冶炼强度=—————————————(t/(m3.d))有效容积×实际工作日3.综合冶炼强度:除干焦外,还考虑有喷吹的其他类型的辅助燃料。
综合干焦耗用量综合冶炼强度=————————————(t/(m3.d))有效容积×实际工作日4.焦比:冶炼一吨铁消耗的干焦量。
干焦耗用量(kg)入炉焦比=————————合格生铁产量(t)5.综合焦比:生产每吨生铁所消耗的干焦数量以及各种辅助燃料折算为干焦之总和。
干焦数量+Σ喷吹燃料×折算系数综合焦比= —————————————————(kg/t)合格生铁产量综合干焦耗用量= ——————————(kg/t)合格生铁产量6.休风率:高炉休风停产时间占规定日历作业时间的百分数。
烧结技术
烧结生产0概述全世界的矿石储量2500亿吨,富矿20%我国矿石储量500亿吨,富矿5%随着钢铁工业的发展,天然富矿从产量和质量上都不能满足高炉冶炼的要求。
而且精矿粉和富矿粉都不能直接入炉冶炼。
为了解决这一难题,将粉矿制成块状人造富矿。
方法:烧结法和球团法。
一、现代高炉对原料的要求1、节焦上(1)、铁矿石品位高,杂质少。
首钢经验:品位提高1%,焦比下降2%,产量提高3%。
产量提高,单位热损失减少,加入熔剂少,减少热量支出。
(2)、熟料比高。
不用或少加熔剂,减少热量支出,冶金性能好。
(3)碱度高。
可以不加石灰石,减少热量支出。
C a C O=CaO+CO2 吸热32、透气性(1)粒度均匀大小不均造成小块填到大块中间破块透气性上限40~50mm下限5~10mm。
(2)粉末少(3)强度高3、冶炼性能(1)还原性好有利于铁氧化物还原,有利于煤气利用的改善与焦比的下降(2)低温还原粉化率低粉化率高粉末多影响透气性(3)软熔性能软化温度高软化区间窄使成渣带下移变薄改善透气性二、人工富矿的方法1、烧结法烧结是将各种粉状含铁原料,配入一定数量的燃料和熔剂,混匀后,进行燃烧,进行一系列的物化反应,产生一定数量的液相,冷凝后粘结起来的块状产品叫做烧结矿,这个过程叫烧结。
2球团法球团矿:把润湿的铁精矿粉和少量的添加剂混合,再造球设备中滚动成9~16mm左右的圆球,在经过干燥,预热,焙烧、均热、冷却、发生一系列的物化反映,使生球固结,成为高炉需要的球团矿。
三、烧结矿在钢铁工业中的重要地位1、扩大矿石来源贫矿经过选矿、造块、烧结制成烧结矿,供高炉使用。
富矿粉经过造块后,供高炉使用。
2、可以改善高炉技术经济指标改善了原料的物理化学性能。
孔隙率高,反应面积增大,加速冶炼过程。
粒度均匀,透气性好。
机械强度高还原性好。
低温还原粉化率低,高温还原软化性好,提高冶炼效果。
3、能够充分利用冶金工业和化学工业的废品。
烧结可以利用高炉炉灰,轧钢皮,硫酸渣、转炉尘作为原料,合理利用资源,降低生产成本。
烧结矿粒度分级标准
烧结矿的质量指标对烧结矿质量指标的要求包括以下内容:含Fe高,CaO/SiO2之比值合适,还原性好,有害杂质少,成分稳定,烧结矿强度高,粉末少,粒度均匀合适。
此外烧结矿的热还原粉末比要低。
(1)烧结矿的化学性质烧结矿的化学性质包括如下内容:1)烧结矿品位:系指其含铁量的高低,提高烧结矿含铁量是高炉精料的基本要求。
在评论烧结矿品位时,应考虑烧结矿所含碱性氧化物的数量,因为这关系到高炉冶炼时熔剂的用量。
所以为了便于比较,往往用扣除烧结矿中碱性氧化物的含量来计算烧结矿的含铁量。
2)烧结矿碱度:一般用烧结矿中CaO/SiO2之值表示。
这一比值常按高炉冶炼时不加或少加熔剂的情况来决定。
根据烧结矿熔剂性质,有熔剂性、自熔性和非自熔性(即普通)烧结矿之分,通常以高炉渣的碱度为标准进行区分:凡碱度等于高炉渣碱度的叫自熔性烧结矿,高于或低于高炉渣碱度的叫熔剂性或非自熔性烧结矿。
3)烧结矿含硫及其他有害杂质愈低愈好4)还原性:目前还原性的测定方法较多,尚未统一标准。
而还原计算几乎都是依据还原过程中失去的氧量与试样在试验前的总氧量的比值来表示。
生产中多以还原过程中试验失重的方法来计算还原度。
还原过程中失去的氧越多,说明该烧结矿还原性越好。
由于试验的条件不同,所得还原度大小也不一样。
因此比较烧结矿的还原度时,只能在同样条件下才能进行。
也可用氧化度大小表明烧结矿的还原性。
生产中一般按烧结矿中FeO含量来表示还原性。
一般认为FeO增多,难还原的硅酸铁或钙铁橄榄石数量增加,烧结矿熔融程度较高,还原性降低。
显然这样简单表示还原性的方法是有缺陷的,它只是估计了矿物组成对还原性的影响,而忽视了烧结矿显微结构,比如气孔率、结晶状况等对还原性的影响。
因此用FeO含量不能准确地表示烧结矿还原性质,但可以作为还原性的一个参考指标。
烧结矿的物理性质我国现用的鉴定烧结矿强度的指标有转鼓指标和筛分指标。
转鼓指标以其测定时的工作状态不同分为热转鼓指数和冷转鼓指数两种。
高炉喷吹和烧结用煤对煤质的要求
高炉喷吹和烧结用煤对煤质的要求1、高炉喷煤对煤质的要求高炉喷吹技术是将粉状煤和高炉热风一起从高炉风口喷入高炉,在风口前燃烧,产生热量和一氧化碳,作为高炉的热量和还原剂,代替部分焦炭进行高炉冶炼,从而节省焦炭。
目前,我国高炉平均喷吹量达到120千克/吨铁,宝钢高炉喷吹量达到260千克/吨铁,处于世界领先水平。
高炉喷吹用煤应能满足高炉冶炼工艺要求和对提高喷吹量和置换比有利,以便替代更多的焦炭。
高炉喷吹对煤质性能的要求及相关的指标有:工业分析指标、发热量、粒度及均匀性、可磨性、燃烧性、爆炸性、反应性、灰熔性、着火点、煤岩结构、灰成分分析、比表面积和密度等。
归结起来主要有以下几方面。
(1)煤的灰分越低越好。
灰分含量应相同或低于使用的焦炭灰分,一般要求Ad<12.5%.我国目前喷吹的煤粉一般灰分含量与焦炭灰分含量相当,或煤的灰分含量略大于焦炭灰分含量。
在这两种情况下,喷吹煤粉形成的渣量要比全焦冶炼时大些,因为在两者灰分含量相同时,只有置换比1。
0时,两者灰分形成的渣量相等,而在置换比小于1。
0时,喷吹煤粉灰分形成的渣量将大于置换焦炭形成的渣量。
但这种差异也只占灰分形成渣量的一小部分,例如吨铁渣量在490KG/T 左右,喷煤比为150KG/T铁,置换比0。
8KG/KG,两者灰分均为13%,则增加的渣量为3。
9KG/T左右,占灰分形成渣量的10%,占吨铁总渣量的0。
8%左右。
如果喷吹煤粉灰分高于焦炭灰分,则增加的渣量将多些,例如煤粉灰分为15%,则增加的渣量为10。
5KG/T左右,增加的渣量占吨铁总渣量的2。
15%,所以要求喷吹煤粉的灰分越低越好。
(2)硫含量越低越好。
煤的含硫量应与使用焦炭的含硫量相同(或低于),一般要求St<0.61%。
若煤的含硫量高于使用的焦炭含硫量,为保证生铁质量,必须增加溶剂和燃料消耗,相应增加排渣量。
(3)胶质层越薄越好。
Y<10mm,这样可避免在喷吹过程中结焦,堵塞喷枪和风口影响喷吹和高炉正常生产。
烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响
高炉主要操作指标
利用系数
燃料比
1.228
813
1.998
559.4
2.412
535.0
2.153
496.7
2.28
478.0
0.788
793.2
0.463
878.0
1.519
556.9
1.719
547.6
2.147
538.0
0.472
986
1.234
610
2.04
601
2.20
550
近几年有不少钢铁企业采用低品位、大渣量的做法,主观愿望想降低成本,实际适得其反,造
2 烧结矿质量的内涵和价值
烧结矿的质量由化学成分、物理性能和冶金性能三部分组成,它们三者间的关系是:化学成分是基 础,物理性能是保证,冶金性能是关键。
2.1 烧结矿的主要化学成分及其价值
烧结矿的主要化学成分包括品位和SiO2、碱度、MgO、Al2O3和FeO,还有S、P、Ka2O、ZnO和Cl等有 害元素。 2.1.1 含铁品位对烧结矿质量的价值
900℃还原/% 80.75 80.10 77.12 85.51 81.56 79.12
烧结生产之所以要配MgO是为了满足高炉炼铁炉渣流动性、脱硫和脱碱(K2O+Na2O)的需 求。
2.1.6 FeO含量对烧结矿质量的价值 FeO含量也是烧结矿的一个重要内容,FeO含量的高低直接影响烧结矿的强度、粒度和冶金
烧结矿质量对高炉冶炼的影响 精品
吉林电子信息职业技术学院毕业论文烧结矿质量对高炉冶炼的影响摘要烧结矿是高炉炼铁生产的主要原料之一,烧结矿的性能和质量直接影响高炉冶炼的顺行、操作制度和技术经济指标。
本论文通过对烧结矿的还原,滴落实验,验证不同粒度的半焦、无烟煤代替焦粉作燃料的铁矿烧结技术的比较优势。
以及改变其粒度等方面对烧结进行分析、研究。
本项研究内容包括:原、燃料的物理化学性质、燃料的性能及反应性、烧结矿质量指标的评价;在不同原料配比条件下改变燃料粒度的烧结实验;烧结矿的物理化学性能和冶金性能等检测;对燃料种类和配比对烧结矿生产指标、烧结矿化学成分、矿物组成、还原性能、还原粉化性能、软熔滴落性能的影响进行评价,实验结果及其分析。
实验结果证明:半焦在>5mm粒级控制在15%的粒度下是很好的烧结燃料。
无烟煤相对做烧结燃料效果不好;<3mm粒级控制在70%左右为宜。
关键词:烧结矿,无烟煤,焦粉,半焦,矿物组成,烧结矿冶金性能,改变粒度I吉林电子信息职业技术学院毕业论文目录第一章绪论·············································································································· - 6 -1.1烧结生产的目的·············································································································- 6 -1.2烧结用原料条件·············································································································- 7 -1.3燃料的粒度 ······················································································································- 7 -1.4燃料的基本性质·············································································································- 8 -1.4.1燃料的工业分析、元素分析 ......................................................................... - 8 -1.4.2燃料的灰成分和灰熔点·······························································································- 10 -第二章烧结的作用·································································································- 11 -2.1烧结矿的作用 ···············································································································- 11 -2.2烧结机的作用 ···············································································································- 12 -2.3烧结矿中MgO 作用机理 ····························································································- 12 -第三章烧结生成工艺及生产的工艺流程·························································- 13 -3.1烧结生成工艺 ···············································································································- 13 -3.2烧结生产的工艺流程··································································································- 13 -3.2.1烧结原料的准备 ..................................................................................... - 14 -3.2.2配料与混合............................................................................................... - 14 -3.2.3烧结生产 ................................................................................................... - 15 -第四章烧结矿对高炉冶炼的影响·····································································- 18 -4.1烧结矿指标对高炉冶炼过程的影响·······································································- 18 -4.2烧结矿指标和冶金性能的影响因素·······································································- 20 -第五章结论·········································································································- 24 -参考文献·················································································································- 25 -致谢·································································································错误!未定义书签。
高炉冶炼技术操作规程
高炉冶炼技术操作规程原燃料管理精料是高炉生产的物质基础,高炉所用的原燃料必须经过严格验收,有优良的理化性能,足够的数量,才能实现低耗高产的目的。
2.1.1 原燃料质量要求2.1.1.1 高炉所用原燃料必须符合公司或厂部的技术标准,否则应拒绝收卸并报告调度主任。
2.1.1.2 原燃操持化性能要求及波动范围。
2.1.1.2.1烧结矿〔表2-1〕项目名称指标(%)稳定率(%)化学成分TFe≥56≥90碱度 R2规定值±≥90MgO规定值±≥≥≥78————≥70——还原度指数RI≥90—— 2.1.1.2.2球团矿〔表2-2〕项目名称技术指标备注化学性能TFe%≥6310-16mm粒级占90%以上为一级品;80%以上为二级品。
FeO%1R2≤0.4S%0.05物理性能抗压强度 N/个球≥≥≥68 2.1.1.2.3萤石〔表2-3〕成分CaF2SiO2SP粒度标准≥82%≤15%≤0.15%≤0.06%20-100mm 2.1.1.2.4焦炭〔表2-4〕指标种类指标C固≥85%Ag≤12.5%Vg≤1.9%S≤0.7%H2O≤8%反应性CRI≤25%反应后强度CSR≥65%M10≤8%M25≥92%M40≥80%粒度40—80mm指标种类炼铁球磨用白煤炼铁球磨用烟煤Ag≤12%≤10%Vg≤12%25-35%S≤0.6%〔阳泉≤0.8%〕≤0.6%H2O≤9%≤9%可磨性≥70%≥70%粒度0-10㎜0-25㎜2.1.1.2.5煤〔表2-5〕原燃料料仓管理2.1.2.1 高炉用各种原燃料必须按品种卸入规定的料仓,严禁混料,料仓的配用计划由高炉车间提出经生产调度室同意后执行。
2.1.2.2 同一种原料应均衡地卸入所占料仓,上料时必须循环取料,避免局部烧结仓存时间过长,存放时间过长粉末增多的烧结矿应按比例搭配间断入炉。
2.1.2.3 成分无大变化可以清仓,取样时间、卸料时间、数量、仓号,必须通知高炉工长。
高炉烧结矿管理制度
高炉烧结矿管理制度
一、目的
为有效稳定烧结矿的入炉质量和烧结矿有效使用,特制度高炉烧结矿管理制度。
二、考核制度
1、高炉入炉烧结矿粒度<5mm超过3.5%,考核烧结车间主任30元/次,烧结技术员30元/次;超过4 %,考核烧结车间主任50元/次,烧结技术员50元/次;超过4.5%,考核烧结车间主任100元/次,烧结技术员100元/次。
2、如全月入炉烧结矿检查合格率>80%,奖励烧结车间主任200元;合格率>90%,奖励烧结车间主任300元;合格率100%,奖励烧结车间主任500元。
(烧结矿粒度<5mm小于3.5%为合格=
3、高炉槽下返矿粒度>5mm超过35%考核该座炉炉长100元/次,三座高炉同时超标或同座炉连续三次超标,考核高炉车间主任100元/次。
4、全月高炉返矿不得超过160kg/t铁,每超过1kg,扣除烧结劳动竞赛奖励的2%。
5、全月高炉返矿低于160kg/t铁,奖励烧结车间主任300元,技术员、值班工长各100元。
三、管理制度
1、高炉烧结矿粒度检测由高炉、烧结技术员共同进行取样检测,检测结果报厂部;
2、中、晚班发现烧结矿质量出现波动,高炉要求取样,必须要有调度在场,并将取样放在调度室,白班由高炉、烧结技术员共同进行检测;
3、每周对三座高炉进行两次返矿检测;
4、高炉入炉烧结矿取样每周不定期四次,当高值班工长反映烧结矿质量存在异常时,可随时要求取样。
四、说明
1、本考核细则从下发当日起执行;
2、本考核细则解释权属二炼铁厂。
二炼铁厂
2005/11/5。
烧结实业部质量指标影响因素
烧结内部控制要求:
成分 TFe FeO MgO R2 Pb Zn Na2O+k2O 转鼓 粒度 要求 ≥55% 9%-11.5% 2.2%-2.5%
1.8%±0.1%
备注
原料稳定后考虑1.8%±0.08%
≤0.02% ≤0.02% ≤0.1 ≥77.33% 5-10≤23%
烧 结 品 质
凝 聚 成 才
好,但是流动性差,不易排出炉外,从而影响高炉顺行。相反,如果酸性氧化
物含量高,炉渣的流动性好,凝固后的固态炉渣呈现玻璃状,一般称为玻璃渣 或者长渣,这样的炉渣脱硫效果很差,但是流动性好。所以高炉操作者要调整 炉渣的成分,也就是炉渣的碱度,既保持优良的流动性,也能有很好的脱硫效 果,使生铁达到一类要求。
的之接还原;
烧 结 品 质
凝 聚 成 才
烧结分厂
烧结矿对高炉冶炼的影响及质量的要求 一般烧结矿碱度在1.85±0.1条件下,软化的开始温度在1200-1220, 软化终了温度在1320-1330,软化温度区间在110-120,凡软化温度区 间(T2-T1)变小,对降低高炉软熔带的区间是有利的。反之,如果软 化开始温度降低,软化温度区间自然变大,不利于软熔带透气性改善, 一般影响烧结矿荷重软化性能的主要因素有: 一是烧结矿的还原性能:烧结矿还原性能的改善有利于烧结矿在升温过 程中形成液相,温度升高,导致烧结矿的软化开始温度升高。 二是烧结矿中脉石的熔点:在烧结矿碱度基本不变的条件下,烧结矿中 脉石的熔点不变,碱度低熔点低,碱度高熔点高;
因为磷化物是催性物质,冷凝时聚集于钢的晶界周围,减弱晶粒间的结 合力,使钢材在冷却时产生很大的脆性,从而造成钢的冷脆现象。由于
磷早烧结和选矿过程中不易脱除,在高炉冶炼过程中几乎全部还原进入
烧结矿对高炉的影响
烧结矿对高炉的影响
烧结是将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块。
烧结矿对高炉具有重要的影响,具体如下:
1、烧结矿含铁品位:波动由±1.0%降低到±0.5%,高炉系数会升高2%,燃料比降低
1.0%。
2、碱度:波动由±1.0(倍)降低到±0.05,高炉系数波动2.5%,燃料比波动1.3%(使用100%烧结矿)。
3、FeO含量:波动±1.0%,高炉燃料比波动1%,产量波动1.5%。
因FeO与SiO2的混合物是低熔点物质,会使高炉软熔带变宽,炉料透气性降低。
4、烧结粒度:粒度中<5mm比例每升高1%,高炉燃料比会升高0.5%,产量下降0.5-1.0%。
5、烧结矿低温还原粉化率RDI升高5%,高炉煤气利用率下降0.5%,影响燃料比和铁产量各1.5%。
6、烧结矿中焊TiO2>0.5%,Al2O3>2.2%时,一般烧结矿低温还原粉化率RDI会大幅度升高。
7、烧结配料配碳:每增加1%,会使FeO含量升高1%-2%。
FeO含量升高1%,能耗上升0.68kggce/t,高炉燃料比也会升高1%-1.5%。
8、降低点火热耗,控制点火负压:降燃耗6%-12%,降能耗5%-6%。
可采用节能型点火炉(带状火焰、热风烧结)。
生产中,应稳定混合料水分、稳定固定碳量、厚料层、低碳、烧透等措施,以提高烧结矿质量,另外控制好冷、热返矿的粒度,也能提高烧结矿质量,同时降低能耗。
500立方米高炉原料标准
500立方米高炉原料标准
500立方米高炉原料标准主要包括铁矿石、焦炭、烧结矿、球团矿等。
以下是对这些原料标准的简要介绍:
1. 铁矿石:铁矿石是高炉炼铁的主要原料,要求具有较高的铁含量(一般要求含铁量≥50%)和较低的杂质含量(如硫、磷等)。
常用的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿等。
2. 焦炭:焦炭是高炉炼铁的还原剂和热源,要求具有较高的固定碳含量(一般要求固定碳含量≥80%)和较低的灰分、硫分等杂质含量。
焦炭的粒度也有一定要求,一般要求粒度在10-40mm之间。
3. 烧结矿:烧结矿是将铁矿粉、石灰石、白云石等原料混合后,经过烧结过程制成的高炉原料。
烧结矿的主要作用是提供铁源和碱性氧化物,以调节高炉内的酸碱平衡。
烧结矿的质量要求包括:含铁量高、强度高、粒度均匀等。
4. 球团矿:球团矿是将铁矿粉、膨润土等原料混合后,经过造球、干燥、预热和焙烧等过程制成的高炉原料。
球团矿的主要作用是提供铁源和改善高炉内的透气性。
球团矿的质量要求包括:含铁量高、强度高、粒度均匀、气孔率适中等。
需要注意的是,不同国家和地区的原料标准可能存在差
异,以上内容仅供参考。
在实际生产中,应根据高炉的具体情况和原料的供应情况,合理选择和调整原料标准,以确保高炉的稳定运行和高效生产。
烧结矿的质量评价及检验方法
烧结矿的质量评价及检验方法摘要:由粉矿和高品位铁精矿生产的烧结矿是目前高炉炼铁的优选原料。
随着高炉炉料中烧结矿比例的增加以及高炉不断的大型化,对烧结矿质量的要求越来越高。
尤其需要生产粒度尽可能大和机械强度高的烧结矿。
关键词:烧结矿质量评价;烧结矿质量的检验方法。
1、前言:21世纪钢铁工业将继续发展和进步,钢铁材料仍是最主要的结构材料和用量最大的工程材料。
烧结矿作为我国高炉的主要原料,随着钢铁产量的日益增加,对烧结矿的质量要求越来越大,因此烧结矿的质量就显得尤为重要,烧结矿的质量要求主要包括化学成分、物理性能与冶金性能三方面内容。
2、烧结矿的质量评价及检验指标:具体的质量评价与检验指标主要有:化学成分及其稳定性、粒度组成与筛分指数、转鼓强度、落下强度、低温还原粉化性、还原性、软化-软熔特性等。
化学成分及其稳定性:化学成分主要检测:TFe,FeO,CaO,SiO2,MgO,Al2O3,MnO,TiO2,S,P等,要求有效成份高,脉石成份低,有害杂质(P、S等)少。
烧结矿化学成分稳定是高炉顺行的前提条件。
烧结矿含铁量和碱度波动会引起高炉炉温和造渣制度波动,严重时会引起悬料、崩料等现象,使冶炼过程难以操作,导致焦比升高,生铁产、质量下降。
烧结矿品位高低及波动大小,对高炉冶炼的影响很大。
品位提高,单位炉容装入的铁量增加,高炉渣量减少,有利于提高高炉利用系数和焦比降低。
鞍钢高炉生产实践证明,烧结矿品位提高1%,可降低焦比2%,高炉增产3%。
2.1粒度组成与筛分指数:筛分指数:取100Kg试样,等分为5份,用筛孔为5X5的摇筛,往复摇动10次,以lt;5mm 出量计算筛分指数:C=(100-A)/100*100,其中C为筛分指数,A为大于5mm粒级的量。
粒度组成:烧结矿中小于5毫米粉末每增加10%,高炉减产6%~8%,焦比升高。
烧结矿粒度均匀,可以增加料柱空隙度,增加透气性和改善气流分布,有利于增产节焦。
2.2落下强度:评价烧结矿冷强度,测量其抗冲击能力,试样量为20±0.2Kg,落下高度为2m,自由落到大于20mm钢板上,往复4次,用10mm筛分级,以大于10mm的粒级出量表示落下强度指标。
高炉炉长技术管理
炉长技术管理炉长技术管理主要分为:炉型管理、原燃料监控管理、炉况顺行操作管理、炉前工作管理、设备监控管理五大方面。
一、炉型管理1 高炉炉体温度控制标准1.1四高炉炉体炉衬温度控制标准(℃)注:当砖衬温度高于或低于标准10℃,采取相应的措施将温度控制在标准范围内。
1.2.四高炉水压控制标准1.3 四高炉风渣口水温差的控制标准2 炉体温度的管理制度及措施2.1、炉体温度(全部)每天记录一次;炉衬温度每4小时记录一次,炉底炭砖上表面温度及炉底水冷管上部温度每班记录一次。
2.2、炉身上、中、下、炉腰、炉腹温度局部下降,应考虑是否炉墙粘结;局部温度上升,则应考虑是否管道或崩料。
2.3、炉身上、中、下、炉腰、炉腹温度均下降,则应考虑是否边缘过于抑制;若均上升,则应考虑是否边缘过于发展。
2.4、炉底温度下降,则应考虑是否炉缸堆积;若上升,则应检查侵蚀情况;炉基温度上升,则应检查侵蚀情况。
3 水系统管理制度及措施3.1、高炉冷却水压和流量每班记录一次。
3.2、风口水温差每班系统测量一次。
3.3、冷却壁水温差每天系统测量一次。
3.4、个别冷却壁水温差低于标准1℃或高于标准5℃则视为异常应引起重视,并增加该冷却壁水温差测量频次到每班一次;连续三个班某块冷却壁水温差均异常偏低或偏高应对水量相应调整并做好记录。
3.5、局部连续几块冷却壁水温差同时异常偏高或偏低,应随即相应调整水量并做好记录。
3.6、坏冷却壁水温差控制在8~15℃,低于5℃或高于20℃视为异常随时进行调整并作好记录。
3.7、连续两天同块冷却壁同向调整水量或水量已调整至极限应主动向炉长汇报。
4 水温差异常处理4.1、首先检测水量,水压是否正常。
4.2、若水压低,联系提高水压并清洗过滤器;其次检查各部伐门、管道是否有堵塞现象,若堵塞,应设法疏通;4.3、检测热流强度是否超标,若超标,按热流强度控制办法处理;风渣口必须检查是否损坏,若损坏,按规程处理;4.4、最后需检查是否工艺操作问题,如是否边缘发展等。
烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响
烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响摘要:烧结矿质量对高炉炼铁产量、能耗、生铁质量、高炉寿命起着决定性的作用。
基于此,本文重点分析了烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响。
关键词:烧结矿质量;高炉冶炼;操作指标;影响目前,在高炉炼铁过程中,烧结矿的质量作为影响炼铁燃料消耗的重要因素之一,应进行有效的优化完善,以有效提高烧结矿的性能,为高炉炼铁过程奠定坚实的物质基础,从而在一定程度上促进炼铁工艺节能降耗的发展。
一、烧结矿产量与质量的影响因素1、燃料粒度影响。
合适的固体燃料粒度等级和粒度分布能提烧结机利用系数,使烧结矿成品率、转鼓指数、平均粒径等指标明显改善,同时也能降低固体燃料消耗和高炉返矿率。
2、烧结熔剂结构影响。
自熔性烧结矿要满足高炉所需各项理化指标,必须在混合料中配加一定量生石灰、石灰石和白云石等熔剂。
配加熔剂结构的不同会对烧结矿强度、碱度、还原性、低温还原粉化率和混匀料粒级分布等各项理化指标产生影响,这些指标会直接关系到高炉冶炼的稳定顺行,从而对生铁产量及炼铁成本产生影响。
二、烧结矿质量对高炉冶炼主要操作指标的影响1、烧结矿主要化学成分的影响①品位及SiO2含量影响。
在正常情况下,入炉矿品位1%变动将导致高炉燃料比1~1.5%变动,产量2~2.5%变动,一旦确定了烧结矿在炉料结构中比例,就可计算出烧结矿品位变动1%对高炉燃料比及产量的影响。
入炉矿SiO2含量1%变动将影响30~35kg/t渣铁比,100kg渣量将影响3.0~3.5%燃料、产量。
有了烧结矿入炉比例,乘以该比例将决定烧结矿SiO2含量变动对高炉主操作指标的影响。
②烧结矿碱度的影响。
生产实践表明,烧结矿最佳碱度范围为1.9~2.3,当低于1.85时,碱度每降低0.1,燃料比与产量将分别影响3.0~3.5%。
据了解,实际生产中,降低碱度对高炉燃料比影响远高于3.5%的比例。
近年来,一些生产企业的烧结矿碱度低于1.80甚至低于1.70,应该认识到,碱度对烧结矿质量和高炉主要操作指标都有影响。
高炉炉料要求及烧结技术现状
121中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.04(下)高炉是一种竖炉生产技术,利用碳(主要以焦炭形式)从铁氧化物中还原出铁,其主要产品是铁水,副产品是炉渣和煤气。
影响高炉技术经济指标的因素有很多,其中精料技术水平对高炉炼铁生产的影响率占70%左右,所谓高炉炼铁精料是指原料在进入高炉前,优化其质量,使之成为能满足高炉强化冶炼要求的炉料。
一般的,采取的高炉精料技术,体现在以下几个方面。
(1)入炉矿石含铁品位要高:主要表现为烧结球团矿的转鼓强度要高,烧结矿的碱度要高(一般在1.8~2.0)。
(2)高炉入炉原料中熟料的比例要高。
熟料是指烧结矿、球团矿。
(3)入炉原料中<5mm 粒度要小于总量的5%。
(4)入炉料粒度应偏小,最佳粒度表现为烧结矿25~40mm,焦炭为20~40mm,易还原的赤铁矿和褐铁矿粒度在8~20mm。
(5)入炉料的粒度要均匀,这样可以减少入炉料的填充性并提高炉料的透气性。
(6)入炉原料的化学成分和物理性能要稳定,波动区间小。
目前,保证原料场的合理储存量(保证配矿比例不大变动),或者建立中和混均料场是保证高炉料成份稳定的有效手段。
(7)铁矿石,焦炭中含有有害杂质要少。
特别是对S、P 的含量需要加以严格控制。
(8)铁矿石的冶金性能要好。
冶金性能是指铁矿石的还原度应大于60% ;铁矿石的还原粉化率应当低;矿石的荷重软化点要高,软熔温度的区间要窄,矿石的滴熔性要温度高,区间窄。
1 我国目前高炉妒料结构的主要形式1.1 高碱度烧结矿搭配酸性球团矿形式这是我国高炉采用了多年的一种主要形式,鞍钢继1990年进行的采用70%高碱度烧结矿配30%酸性球团矿炉料结构的工业试验成功后,部分大型高炉(2500m 3级)采用75%碱度为1.85左右的烧结矿配加25%酸性球团矿的炉料结构与采用100% 自烙性烧结矿指标比较,利用系数提高l7%~20% ,综合焦比平均低40kg/t。
高炉工艺参数
高炉工艺参数炼铁厂高炉内型尺寸 m³1280m³三、1800m³高炉内型尺寸工长常用调剂参数原燃料质量要求一、焦炭质量要求二、烧结矿化学成份:球团矿质量要求块矿质量要求喷吹煤粉质量要求看水工艺参数一、450m³高炉1、450m³要求2、各部位冷却器水温差规定:四、1280 m³高炉和1800 m³高炉冷却系统参数规定煤气工艺参数一、煤气系统指标1、煤气净化指标:净煤气含尘量≤5mg/m3温度:100℃≤T≤280℃2、煤气压力控制:450m³、1280m³净煤气支管压力不小于3KPa,1800m³净煤气支管压力不小于4KPa3、热风炉部分二、1280 m³高炉热风炉1、各部分工艺设计参数2、1280m³操作参数3、1280m³换热器设计参数三、1800m³高炉1、1800m³煤气系统控制要求2、1800m³煤气系统设计参数3、1800m³煤气系统操作参数上料系统一、450m3上料二、1280m3高炉三、1800m3高炉上料操作参数炉前操作参数规定1、铁口深度参数2、打泥量的规定3、液压参数的规定4、耐材浇注规定水泵房操作参数一、高炉对软水要求二、、密闭系统运行控制指标风机房一、450高炉二、汽拖风机正常运行指标三、汽拖风机报警值一、空压机工艺参数及报警、停机参数表:TRT 一、1280m³高炉TRT工艺参数二、1280m³高炉TRT润滑系统各调整项目与联锁报警##。
高炉炼铁原料和燃料及质量检验
⑥矿石的高温性能。矿石是在炉内逐渐受热、升 温的过程中被还原的。矿石在受热及被还原的过 程中及还原后都不应因强度下降而破碎,以免矿 粉堵塞煤气流通孔道而造成冶炼过程的障碍。为 了在熔化造渣之前,矿石更多地被煤气所还原, 矿石的软化熔融温度不可过低,软化与熔融的温 度区间不可过宽。这样一方面可保证炉内有良好 的透气性,另一方面可使矿石在软熔前达到较高 的还原度,以减少高温直接还原度,降低能源消 耗。块矿的软熔性能与酸性球团相近,但软熔温 度均低于烧结矿。
⑤小
原燃料的粒度要偏小,球团矿8~16mm,烧结矿 5~50mm,焦炭30~75mm,块矿5~15mm。中 小高炉使用的原燃料粒度可偏小一些。
⑥少
入炉粉末要少(<5mm的要小于3%),炉料中含 有害杂质(S、P、K、Na、Zn、Pb、F等)要少。 炉料中碱金属含量<0.3%,Pb含量小于0.15%。
②熟
熟料比(烧结矿+球团矿)要高。目前不再追求 100%的熟料比,如宝钢熟料比为81%,增加高品 位块矿,可有效提高入炉品位,有利于节能减排。 但熟料比不宜低于80%,否则会使燃料比升高。
③稳
原燃料供应的数量、比例和质量要稳定。原燃料 稳定是高炉生产的灵魂。
④均
原燃料的粒度和成分要均匀。这是高炉提高料柱 透气性有效办法。大、中、小粒度的炉料混装会 有填充作用,减少有效空间。一般要求矿石 5~15mm的粒度要小于30%,焦炭在炉缸的空间 在40%。
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.。
提高高炉料柱透气性,必须降低烧结矿低温还原粉化率 (裕华钢铁),
降低烧结矿低温还原粉化率(河北武安裕华钢铁有限公司生产部)1 前言武安裕华钢铁有限公司共有五台烧结机,烧结矿供应五座高炉使用,烧结矿质量的好坏对高炉生产技术经济指标产生重大影响,与炼铁的优质、低耗、高效益密切相关。
高炉对烧结矿质量要求除品位高、杂质少、粒度均匀外,还要求有较好的冶金性能。
烧结矿冶金性能主要包括还原性、低温还原粉化性、软熔性能等。
烧结矿在高炉炉身上部的低温区(温度大约在500℃-600℃)还原时由于热冲击及铁矿石中Fe2O3还原(Fe2O3-Fe3O4-FeO)过程中发生Fe2O3晶形转变,会导致烧结矿严重破裂、粉化,使高炉料柱的空隙度降低、透气性变差、压差升高、炉况不顺。
生产实践表明:烧结矿RDI-3.15每升高5%,高炉产量会下降1.5%,煤气中CO利用率降低0.5%,焦比升高1.55%。
烧结由于大量使用进口矿粉,烧结矿RDl-3.15值有可能高达35%以上,可严重影响高炉炉况顺行及高炉经济指标。
为此,“降低烧结矿低温还原粉化率”必须是烧结生产中的重点。
2 影响烧结矿低温还原粉化率的因素2.1原料条件的影响矿石原料主要有磁铁矿和赤铁矿两种,赤铁矿烧结矿含Fe2O3较多,因而低温还原粉化率较高。
在2008年前裕华铁厂主要以磁铁矿矿相的国内精粉为主生产烧结矿,2008年后随着资源结构的变化及为了提高烧结矿品位,适当配加了赤铁矿相的进口矿粉生产烧结矿,到2008年以后至现在,赤铁矿相的进口矿粉所占比例大约70%以上,如果没有采取有效措施抑制烧结矿的低温还原粉化,将致使烧结矿低温还原粉化率有可能高达35%以上。
随着优质铁矿粉资源的逐渐减少,进口铁矿粉呈现出成分波动大、质量劣化的不利因素,同时品种更换频繁。
而在烧结这个高温、多相、复杂的反应过程中,各相之间,各组分之间相互作用,相互影响,不同种类的铁矿粉,因其基础特性各不相同,它们之间也相互作用,相互影响,因此在烧结配矿时,必须在全面了解铁矿粉的常温特性和高温特性的基础上应用互补原理和方法进行合理配矿。
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通过长期的高炉生产实践,总结出一条规律,即强化高炉生产应以精料为基础。
也就是说,高炉生产的技术指标与烧结矿的质量有直接关系。
因此,对烧结矿总的要求是:含铁高、化学成分稳定,强度好,粉末少,粒度均匀,还原性好。
(1)烧结矿化学成分对对高炉生产的影响
烧结矿品位高低及波动大小,对高炉冶炼的影响很大。
品位提高,单位炉容装入的铁量增加,高炉渣量减少,有利于提高高炉利用系数和焦比降低。
鞍钢高炉生产实践证明,烧结矿品位提高1%,可降低焦比2%,高炉增产3%。
(2)烧结矿的物理性能对高炉冶炼的影响
强度好、粉末少、粒度均匀的烧结矿有利于强化高炉的冶炼。
烧结矿在运往炼铁,装入高炉的过程中及在炉内的运动都受到冲击、摩擦、挤压等作用而使其破碎。
强度差的烧结矿产生大量的粉末,使炉料透气性恶化,破坏顺行,影响生产。
实践证明,烧结矿中小于5毫米粉末每增加10%,高炉减产6%~8%,焦比升高。
烧结矿粒度均匀,可以增加料柱空隙度,增加透气性和改善气流分布,有利于增产节焦。
(3)烧结矿还原性对高炉冶炼的影响
烧结矿中FeO含量的高低,是高炉原料还原性能好坏的重要标志。
一般来说,在同一原料和生产工艺条件下生产的烧结矿,FeO越低,还原性越好。
通常情况下,烧结矿FeO降低1%,而强度变化不大时,可降低焦比1%。
但烧结矿的FeO含量降低至一定范围后会使烧结矿强度变差。
所以不能单一追求降低FeO含量。