榆中钢铁烧结返矿冷压球团研究与使用效果

为了高效利用烧结返矿,榆钢成功制备了满足2800 m^(3)高炉的使用要求的烧结返矿冷压球团。根据质量指标情况及生产实际,制定高炉配加冷压球团技术方案,通过阶段性小配比配加试验和批量化配加应用,返矿冷压球团工艺技术得到持续优化,各项指标趋于稳定。冷压球团低温还原粉化RDI_(+3.15)≥68.70%、热裂指数DI_(-6.3)≤0.75%、抗压强度≥2573 N。使用期间,通过强化原燃料质量管理、稳定炉内操作制度、强化设备管理等一系列措施,高炉生产稳定顺行,部分指标有所提升,高炉焦比由405 kg/t下降到343 kg/t。

钴冶炼废渣在冶金球团中的利用及球团性能提升机理

钴冶炼废渣(钴渣)成分复杂,堆存处理会造成环境污染及资源浪费。为此提出1种以钴渣、磁铁矿和膨润土为原料制备冶金球团的新方法,研究钴渣添加量对球团综合性能及球团焙烧烟气中SO_(2)排放的影响,根据原料特性及球团矿相结构分析,揭示球团性能提升机理。结果表明:钴渣质量分数由0增至2.0%,生球落下强度由2.3次/0.5 m增至13.6次/0.5 m,生球平均抗压强度由11.5 N/mm^(2)增至14.9 N/mm^(2),添加钴渣可显著提升球团的综合性能;钴渣中S元素含量较高,钴渣的添加会造成球团焙烧烟气中SO_(2)排放浓度的增加。钴渣亲水性强,在球团原料中起到黏结剂的作用,添加钴渣有利于提升球团原料的成球性能;钴渣中含有的铁、钙、硅、铝等氧化物在球团焙烧过程中反应形成低熔点复合铁酸钙液相,适量的液相起到液相连接作用,使球团矿相结构中赤铁矿连晶更加致密,球团内部孔隙率减小,有利于提高焙烧球的抗压强度。本文研究可为钴渣在钢铁生产流程中的资源化利用提供新途径。

球团配加钒钛磁铁精矿试验研究

为充分利用哈密地区钒钛磁铁精矿,进行了配加钒钛磁铁精矿球团试验及球团矿冶金性能试验。试验结果表明:钒钛精矿球团生球爆裂温度均大于600℃,可满足竖炉生产要求;与普通精矿相比,钒钛磁铁精矿需要更高的焙烧温度,本次试验将焙烧温度提高了50℃左右,但球团矿抗压强度仍略偏低;成品球团矿还原膨胀率在8.19%~12.09%;成品球团矿900℃还原度在54.50%~63.20%。

改善预热球团矿抗压强度的工艺优化

为了改善预热球团矿的抗压强度,结合生产实践经验,模拟链篦机-回转窑工艺制度,采用正交实验法分析了影响预热球团矿抗压强度的因素及工艺改进措施。结果表明,OA矿和OB矿粒度较细,-0.074 mm粒级含量大于85%,能满足造球粒度基本要求;90%OA矿搭配10%OB矿时,经过干燥、预热工艺段,球团矿FeO含量可以从26%降低到4%以下,氧化度大于85%;提高预热球团矿抗压强度的适宜链篦机热工参数为:鼓风干燥温度200℃、抽风干燥温度360℃、预热Ⅰ段温度720℃、预热Ⅱ段温度990℃,此条件下预热球团矿抗压强度可达1056 N/球;验证实验符合预期结果。

铁矿氧化球团低温还原粉化性能的影响因素评述

在高炉和气基竖炉工艺中,为使炉况良好,应保证上升还原气能快速且均匀地穿过料柱,而含铁炉料的低温还原粉化和还原膨胀是恶化料柱透气性的两大主要原因.本文主要综述了影响铁矿氧化球团低温还原粉化性能的因素,并在此基础上讨论了改善球团矿低温还原粉化性能的主要措施.影响球团矿低温还原粉化性能的主要因素包括:球团矿的化学成分(碱度、SiO_(2)、MgO、Al_(2)O_(3)含量等)、物相组成、微观结构和碳沉积等.在实际生产中,可以通过优化球团矿成分(适当提高碱度或MgO含量等)和固结形式(发展部分液相固结)、调控球团矿孔隙结构(喷洒或涂层降低球团孔隙率)等来降低还原速率,减少还原过程产生的内应力,从而改善球团矿的低温还原粉化性能.

磷矿配炭球团高温固结工艺研究

为解决窑法磷酸工艺中回转窑结圈问题,提出一种球团高温固结工艺,考察了黏结剂种类、固结温度、固结时间对磷矿球团强度及其还原性的影响。结果表明,固结温度800℃以上,采用膨润土为黏结剂,球团抗压强度和落下强度明显高于腐殖酸钠为黏结剂的球团。在配碳量为理论用量的1.4倍、CaO与SiO_(2)物质的量比0.35、膨润土添加量为总物料量的1.5%、固结温度1000℃、固结时间30 min条件下,球团抗压强度和落下强度分别为345.36 N和33.50次。

京唐5500m^(3)高炉超高比例碱性球团矿冶炼实践

随着京唐5500m^(3)高炉入炉球团矿的比例>50%,酸性球团矿难以满足冶炼造渣要求,为此开发了碱度>1.1的球团矿,目前入炉碱性球团矿的比例保持在55%左右,单座高炉最高超过70%。针对超高比例碱性球团矿冶炼,采取了一系列措施,在精料方针方面,主要是改善碱性球团矿质量、稳定焦炭质量、控制碱金属负荷;在操作制度方面,主要是调整装料制度及送风制度、制订合理的热制度及造渣制度。3座高炉保持了长期稳定运行,主要技术经济指标维持在较好水平,其中1号高炉焦比最低降至257kg/t,燃料比最低496kg/t,焦炭负荷最高6.18,利用系数最高2.62(m^(3)·d)

钒钛磁铁矿带式焙烧机球团质量提升工艺研究及实践

攀钢西昌带式焙烧机生产线是国内第一条钒钛矿带式焙烧机球团生产线,投产后成品球平均抗压强度偏低,单个成品球团矿平均抗压强度≥1950 N。本文从原料结构、造球工序、带式焙烧机工艺操作等方面分析原因,采取的优化措施包括:控制原料中TiO_(2)质量分数≤12%、V_(2)O_(5)质量分数≤1%、Al_(2)O_(3)质量分数<2.0%、MgO质量分数<1.8%,精矿粒度-200目占比75%~80%,碱度应控制0.6倍左右,膨润土配比应适当降低至1.2%~1.4%,生球粒度10~12.5 mm占比≥60%;重力除尘灰配比>1.5%,或者烧结机头除尘灰配比>1.5%;焙烧机工艺操作制度为鼓干段温度300~330℃、抽干段温度370~390℃、预热温度梯度500℃→1200℃、焙烧段温度1230~1240℃、大烟罩内氧质量分数17.3%~18.0%。工艺优化后,单个球团平均抗压强度约2348 N,达到了考核指标;排放烟气中烟尘含量2.54 mg/Nm^(3)、SO_(2)含量3.13 mg/Nm^(3)、NO_(x)含量41.42 mg/Nm^(3)、基准氧含量17.54%,均满足国家排放标准。

锰矿粉球团烧结新工艺研究

传统锰矿粉烧结工艺存在着固体燃耗高、锰矿烧结矿质量差等难题,开发锰矿粉造块新技术对于降低铁合金生产成本、扩大原料来源和促进铁合金行业低碳绿色发展具有重要意义。本文提出了一种锰矿粉球团烧结新工艺,并通过烧结杯实验与传统烧结工艺进行了对比。结果表明,相比于传统烧结工艺,球团烧结新工艺的烧结矿转鼓强度提高了4.35%,利用系数增加了16.22%,固体燃耗降低了21.79%;此外,锰矿球团烧结矿相比于普通锰矿烧结矿具有较好的抗热爆性能和高温软熔性能。本研究成果将为锰矿粉实现低碳烧结和强化矿热炉冶炼提供重要的参考。

铁精矿氧化球团回转窑直接还原试验研究

采用新疆某地生产的铁精矿氧化球团,在Φ2.8 m×48 m回转窑中试装置开展煤基直接还原试验,研究外配碳量、投料量、还原时间、供风结构等因素对铁精矿氧化球团还原效果的影响。试验结果表明,在投料量4 t/h、外配碳比40%、还原时间266 min、采用窑背风机多点供风模式下,金属化球团的金属化率可以达到87.55%。

唐钢基于高比例球团冶炼的高炉设计与生产实践

为贯彻“绿色、低碳”的发展理念,唐钢沿海钢铁基地炼铁系统从设计之初即针对球团矿的物化和冶金性能特点,从炉型结构、冷却壁设计等进行诸多优化。投产以来,通过提高焦炭质量、改善熔剂性球团低温还原粉化性能(RDI+6.3)、稳定炉料结构、优化操作制度等措施,在唐钢目前原燃料条件下,球团矿入炉比例稳定在40%以上,高炉实现长周期稳定顺行,燃料比、煤比分别控制在520 kg/t和170 kg/t左右。

基于MTCN-Informer的铁矿球团工艺预测模型

成品球团流量的预测是生产过程的关键,它决定着整个生产的效率和产量。铁矿球团链箅机—回转窑是生产铁矿石制备高品质铁合金的重要工艺过程之一,具有大时滞、参数庞杂、耦合关系复杂等特点,且成品球团流量波动剧烈,使球团流量难以预测。为此,该文使用移动平均滤波器来平滑波动的数据,互信息法对庞杂的参数做特征选择,再利用基于自注意力机制的Informer球团流量预测模型,其降低传统自注意力机制的时间复杂度,提高了模型训练效率。同时,针对Informer模型的概率稀疏自注意力机制难以把握长时间序列波动的问题,通过TCN时间卷积网络来提取长时间序列的扩展信息依赖,同时结合Informer编码解码网络来处理上下文的信息,从而完成球团流量的精确预测。通过对工厂实际数据进行实验分析可知,与循环神经网络这类传统的深度学习模型相比,所提集成模型在预测精度、稳定性方面均为最优。

嵌入式SCR球团烟气NO_(x)排放升高原因及解决措施

在钢铁行业推进超低排放的背景下,嵌入式SCR与SNCR耦合脱硝技术因脱硝效率高、性价比高等优势在球团烟气治理中得到推广应用。本文针对某工程项目安装嵌入式SCR脱硝装置达标排放后,NO_(x)质量浓度经预热段再度升高的情况,系统分析NO_(x)质量浓度升高的原因,并提出对应解决措施。结果表明:SCR脱硝后NO_(x)质量浓度升高的原因并非由烟气侧漏或者混风所致,而是球团组分中的巴西粗粉以及掺入其中的硝酸清洗液在干燥预热过程中的热分解过程产生了NO_(x),两者的释放量占比分别为28.7%和58.9%。通过物料的程序升温测试发现,在460℃与650℃附近存在两处属于不同NO_(x)来源的释放峰值,这与干燥Ⅱ段370℃及预热Ⅰ段650℃的两股烟气的温度接近,造成NO_(x)在该两处窗口温度附近快速释放。而嵌入式SCR脱硝技术是基于对各温度区间的余热进行充分利用而发展的高效脱硝工艺,故难以通过调整链箅机各段的温度区间来降低NO_(x)释放量。基于此,本文提出通过替换过滤机硝酸清洗液的优化措施,使得NO_(x)释放量显著降低,保障球团烟气达到超低排放标准。

焦化除尘灰在球团回转窑生产中应用

通过开展球团回转窑使用焦化除尘灰研究,焦化除尘灰在球团回转窑生产使用的混合煤粉中的配比能够达到15%,回转窑工艺生产顺行,球团质量稳定。同时,解决了焦化除尘灰堆存造成的环境污染问题,为焦化除尘灰有效处理提供了新的途径。焦化除尘灰配入混合煤粉有效降低了燃料成本,降低了球团的生产成本。

球磨机在竖炉球团生产中的应用

1 前言磁铁精矿粉竖炉球团工艺经过多年的生产实践其工艺流程基本成熟,球团矿的产量在高炉炼铁原料中所占的比例也在快速增长。我国采用磁铁精矿粉竖炉球团工艺生产氧化球团年产量已达710多万吨。实践证明:球团矿在改善高炉炉料结构、提高高炉利用系数、提高喷煤比和降低焦比上都有许多优点。目前竖炉球团生产产质量较好的厂家有杭钢(1×8),去年总产量279,622吨,济钢(8+10),去年总产量703613吨。

熔剂特性对碱性球团性能影响的研究

通过添加白云石、石灰石、生石灰、消石灰和镁橄榄石熔剂进行造球试验,探究熔剂特性对碱性球团性能的影响。对比不同熔剂种类对球团的影响发现,生石灰本身的二元碱度值高,具有最佳的调碱度能力,对生球落下强度提升最明显,而配加石灰石对生球抗压强度提升较大,对生球爆裂温度影响较小,从生球指标综合来看,选择石灰石作熔剂更佳。固定石灰石用量为4%,探究熔剂粒度对球团性能的影响,发现当石灰石中-0.074 mm粒级占比由31.37%提高至94.25%时,生球落下强度平均提高了50%,生球抗压强度平均提高了22.5%,成品球抗压强度先明显提高后微弱下降。对照不同产地的石灰石,考查其化学组成对球团强度的影响,发现CaO/SiO_(2)的比值对成品球抗压强度影响较大,石灰石用量固定的条件下,CaO/SiO_(2)的比值较高时SiO_(2)含量偏低,产生的硅酸钙液相较少,不利于高温固结,成品球强度较低;比值较低时SiO_(2)含量偏高,表面低熔点物质增多,会阻碍固结反应的持续,降低成品球强度。

复合粘结剂球团和氧化球团直接还原对比研究

对复合粘结剂球团和氧化球团微观结构、还原动力学参数、还原后强度进行了试验研究。研究结果表明：复合粘结剂球团中矿物颗粒细小,平均尺寸为59-104μm2,孔隙率高,达到54%-56%,而氧化球团中矿物颗粒粗大,平均尺寸为1 047μm2,孔隙率低,为30%;当还原温度大于900℃时,复合粘结剂球团可快速还原,而氧化球团需要大于1 000℃;800-1 000℃还原过程中,复合粘结球团化学反应速率常数k和扩散系数De明显大于氧化球团;还原后,复合粘结剂球团结构完整,强度远大于氧化球团。研究结果表明,在直接还原工艺中,复合粘结剂球团具有孔隙率高、还原速度快、强度高的优点。

日本含碳球团技术研究进展

含碳球团技术是有效利用低价的高结晶水铁矿、实现高炉降低焦比和燃料比的技术途径之一。介绍了日本提高含碳球团冶金性能技术的研究现状,包括提高含碳球团反应性和还原性的研究进展。发现减小焦炭或者煤粉粒度、使用生物质炭、设计新型球团结构可以提高含碳球团的反应性,使用高结晶水铁矿粉可以提高含碳球团的还原性。此外,还介绍了含碳球团在高炉中的应用效果。

膨润土同步提纯钠化研究及在球团中应用

基于某企业生产的低品质钙基膨润土,采用多重钠化工艺进行提质改性,系统研究了多重钠化剂种类及用量对膨润土性能指标和收得指标的影响。结果表明,在钠化剂Na2CO3用量为2.0%时,钠化土的收得率为83.55%,其膨胀指数、吸水率和吸蓝量分别由原土的5.0 mL/g、119%/(2 h)和26.9 g/(100 g)提升到22 mL/g、377.1%/(2 h)和39.6 g/(100 g),达到一级钠化土指标。采用多重钠化改性工艺可以显著提升膨润土指标,钠化剂配比为2.0%Na6P6O18和2.0%Na2CO3时,双重钠化土的膨胀指数为77 mL/g,吸水率为631.8%/(2 h),吸蓝量为39.1 g/(100 g),收得率为61.29%。造球实验中添加量为1.8%时,生球落下强度由原土的3.0次/(0.5 m)分别提高至一次钠化土的4.6次/(0.5 m)和双重钠化土的8.6次/(0.5 m)。

Fe_(2)O_(3)对高硅碱性球团固结性能的影响

深入研究Fe_(2)O_(3)对于高硅碱性球团生球以及成品球性能的影响,有助于促进基于我国铁矿资源特征的低碳炼铁技术发展。本文通过调整碱性球团用混合料中Fe_(2)O_(3)的含量,解析Fe_(2)O_(3)对高硅碱性球团生球、预热球和成品球性能的影响规律,并采用扫描电镜以及图像识别处理系统表征高硅碱性球团的微观矿相结构。结果表明:随着混匀矿中赤铁矿配比的提高,高硅碱性球团生球、预热球和成品球的抗压强度均有所降低,随着Fe_(2)O_(3)配比的升高,成球性能劣化,生球的抗压强度降低至9.04 N/P。赤铁矿连晶固结性能变差,成品球的强度降低至3433 N/P。当两种矿粉的配比为50%时,球团孔隙率急剧增大为32.8%,A矿粉配比不宜超过40%。微观矿相结果表明,随着Fe_(2)O_(3)含量的增加,球团内部小颗粒尺寸晶粒变多,大颗粒尺寸晶粒减少,平均颗粒面积减少,晶粒间连晶性能变差,固结性能削弱,内部孔隙率提高。在制备高硅碱性球团时,含Fe_(2)O_(3)的精矿粉配加不宜太高,会对球团矿的固结性能产生不利影响。