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。

唐钢2号高炉高比例球团矿强化冶炼实践

本文制定了逐步增加球团配比的预定模型后,开始在2号高炉上实践,通过对原燃料入炉管理、上下部料制调整,维护合理操作炉型,球团比例增加到40%后,高炉稳定顺行取得了较好的经济技术指标。

唐钢2号高炉高比例球团冶炼攻关实践

唐钢2号高炉开炉以来配合环保政策要求,通过采取提高高炉原燃料质量、优化高炉工艺操作、高风温大富氧以及低硅冶炼等技术措施,在保证高炉高产低耗的前提下,2号高炉球团矿入炉比例由开炉时的20%逐步稳定在40%左右。

太钢5号高炉高比例球团矿生产实践

对太钢5号高炉高比例球团矿生产实践进行了总结。通过逐步提高烧结矿碱度至2．20～2．32，调整上下部操作制度，稳定高比例球团矿生产时的煤气流和炉体热负荷，成功实现了高比例球团矿生产。

太钢6号高炉配用碱性球团矿及高比例球团矿冶炼试验

对太钢6号高炉配用碱性球团矿及高比例球团矿冶炼试验进行了总结。试验结果表明:在保证原燃料质量的前提下,通过高炉操作制度调整,配用碱性球团矿和球团矿总比例可以分别达到20%和40%,高炉技术经济指标维持在较高水平;将球团矿比例提高至43%(配用碱性球团矿比例27%左右)后,炉况逐渐出现风压波动大、崩料增加等现象,高炉顺行难以维持。

首钢京唐3号高炉高比例球团矿冶炼实践

对京唐3号高炉高比例球团矿冶炼实践进行了总结。3号高炉投产后,通过采取强化原燃料质量管理.优化装料制度及送风制度、保持合适的风速和鼓风动能,以及强化出铁管理等措施,坚持发展中心气流.稳定边沿气流的操作制度,逐步实现稳定顺行,高效低耗冶炼。2019年9月-2020年3月,在球团矿比例50%以上工艺条件下,高炉利用系数达到2.29以上,焦比277~305 kg/t,煤比148 kg/t以上,燃料比不超过489 kg/t,煤气利用率基本在52%以上。

高炉高比例球团矿冶炼操作实践

本文阐述了唐钢炼铁厂不锈钢分厂,高炉球团矿配加比例从20%升至80%的实验过程中,高炉炉况、渣、铁、炉缸碳砖温度和高炉经济技术指标的变化情况。操作实践表明,在保证球团矿成分和性能的条件下,通过调整高炉基本操作制度,球团矿比例配加至80%,保持高炉生产稳定顺行是可行的,但受炉缸碳砖温度升高限制,高炉产量偏低,燃料比偏高。

高炉使用高比例球团的分析与研究

高炉是在生铁生产过程中的主体装备,其炉料结构的发展受到许多重视。在钢铁企业的不断发展下,把“烧结-球团”列为了与“模铸-连铸”、“转炉-平炉”地位是一样的。在20世纪,连铸已代替模铸,转炉也淘汰了平炉,而现在烧结和球团之间的取代关系却一直在争议,特别是在国内,受到“低成本”意识的主导,各个企业所首选的材料则是低价料,因此改善高炉原料结构至关重要。基于此,本文主要对高炉使用高比例球团进行分析研究,仅供参考。

高炉高比例球团矿冶炼操作实践

现阶段,社会经济不断发展,技术水平提升,在新产业时代背景下,能源应用对社会生产生活具有十分重要的作用,高炉球团矿的使用率不断增加,在增加产业经济效益同时,高比例球团冶炼效果对高炉炉况稳定性具有严重影响,对产业可持续经济发展造成负面影响。保证炉况稳定性,实现系统化的生产,奠定企业可持续经济发展基础,需要深入研究冶炼技术。本文通过对高炉高比例球团矿冶炼操作进行分析,结合冶炼过程中产生的问题,提出具体化解决措施,促进高炉高比例球团矿冶炼的效果提升。

高炉使用高比例球团的战略思考与球团生产的试验研究

从战略发展角度分析了高炉使用高比例球团的优势和存在的问题,指出了高炉使用高比例球团的战略机遇。根据国内高硅铁精粉特点,开展了高硅酸性和熔剂性的镁质球团造球、干燥和焙烧等基础研究,分析了球团抗压强度、高温冶金性能、回转窑生产过程结圈形成机理等基础特性,提出了球团生产的基本操作参数设计特点,实现了链箅机回转窑生产高硅镁质酸性和熔剂性球团的稳定连续生产。完成了高比例球团矿高炉冶炼生产试验。实践证明,高比例球团矿冶炼的高炉生产稳定顺行,各项指标优于高比例烧结矿冶炼的高炉,操作思路可复制、冶炼结果可重现、操作经验可推广,并且环境效益巨大,SO_(2)、NO_(x)、PM和CO_(2)的排放远远优于高比例烧结矿生产的高炉。可以预见,优质冶金球团的制备和高炉高比例球团冶炼将是破解中国钢铁长流程降低污染物排放,实现低碳冶炼和可持续发展的最佳举措。

“双碳”背景下高炉使用高比例球团的展望

碳达峰和碳中和是我国承担解决气候问题的大国责任,推动生态文明建设和高质量发展的重要举措。高的碳排放是限制钢铁行业实现“双碳”目标的关键因素。为了达到低碳发展目标,一方面进行突破性的低碳冶金工艺的开发和应用,或拥有足够的优质废钢资源供给;另一方面,充分发挥现有高炉流程成熟、高效、优质、低成本等特点,结合铁矿资源条件,充分利用球团矿优良的冶金性能、生产过程低能耗和低排放等优势,开发高炉使用高比例球团的炉料结构和相关操作制度,实现全系统最佳的能源消耗和碳排放水平,提高现有流程的综合竞争力。高炉使用高比例球团的相关技术研究、开发和应用在国内外都已取得显著进展,我国在部分企业具备一定的资源优势条件,开展了大量前期研究和生产实践,未来的发展将为我国钢铁行业实现低碳目标产生积极效应。

适应高比例球团冶炼的高炉系统设计与生产实践

当前中国钢铁工业面临着节能减排、绿色发展等多重压力,呈现出减量化和创新性发展的新形态。在非高炉炼铁关键技术取得重大突破及大规模应用前,以高炉为主的炼铁工艺在一段时间内仍将保持主体地位。而高比例球团冶炼是当前中国高炉炼铁的发展方向,是未来钢铁工业实现减污降碳的必然趋势。为了进一步推动高比例球团技术的研发与应用,从球团矿的物理化学性质出发,阐述了球团矿在高炉内的行为,分析了限制球团矿比例提高的因素,从冶金反应机理到工程实践总结了未来高比例球团冶炼的高炉系统设计发展方向,提出以低碳绿色为前提、以资源和能源利用为基础、以智能化装备为支撑的高炉设计理念。通过对比分析国内外多种高炉炉型、冷却系统、炉缸炉底设计方案,重点分析了多段式炉身、全铸铁冷却壁、串罐无钟炉顶在高比例球团冶炼中的优势,归纳了矿焦槽、热风炉及自动化检测与模型控制等技术特点,给出了适应高比例球团冶炼的高炉系统设计建议。根据球团矿在高炉内的反应机理以及操作炉型对强化冶炼的影响,提出合理的炉料结构的确定方法,最佳的炉料碱度控制标准,以及装料、送风、出铁、热、渣等操作制度。最后,通过高炉冶炼实践,验证了高比例球团冶炼技术经济指标的进步,为今后高比例球团冶炼高炉系统设计及优化方向奠定了基础。

南钢使用高比例球团矿的实践

2001年8月,南钢高炉在炉料结构调整中配用了50%以上的球团矿,由于在原料和操作上作了精心的准备。

“双碳”背景下酒钢高炉炉料结构优化方向简析

球团矿与烧结矿相比,生产每吨产品可以减少碳排放100~120kg,因此,高炉高比例球团冶炼技术已成为高炉炼铁的新趋势之一。本文提出在本部建设大型带式焙烧机采用自产精矿生产熔剂性球团矿从而可实现本部高炉高比例球团冶炼的设想,并认为高炉高比例球团冶炼工艺技术是短期内可实现的绿色、低碳炼铁技术,酒钢应早做准备,尽快实施。

京唐高炉高球比下含铁固废流重构解析

京唐二期建成投产后拟将高炉球团比例从30%提高到50%,工艺配置与原料条件发生重大变化。根据循环极限理论推导了烧结矿、高炉除尘灰的钾、钠、锌元素极限含量和高炉钾、钠、锌元素极限入炉负荷。结果表明,京唐二期投产后如果高炉旋风灰仍返回烧结回收使用,将导致高炉入炉锌负荷显著提高,因此提出以高炉稳定顺行为目标的含铁固废流重构技术,将含锌固废集中于转底炉进行脱锌和金属化处理,再返回高炉或转炉使用,确保入炉锌负荷可控。

基于高炉炉料结构优化的源头减排技术及应用

为了更进一步降低污染物排放总量,河钢集团在实现污染物超低排放的同时积极开展源头和过程硫硝减排技术研发。针对国内矿粉资源特点和球团、烧结过程污染物生成规律,以减少污染物生成总量为出发点,开发出适于高比例球团冶炼的低排放、低能耗熔剂性球团制备技术,阐明了熔剂性球团焙烧过程吸放热规律,克服了生球爆裂、回转窑结圈等技术难题,成功生产出SiO2质量分数在4.5%以上,MgO质量分数为1.8%左右,二元碱度(R2)为1.0左右的镁质熔剂性球团,并且具备长期连续生产的能力。开发了焙烧温度与球团矿质量调控、燃烧温度与硫硝生成控制技术,使得熔剂性球团抗压强度大于2 200N/个,SO2生成量比酸性球团降低了20%,比烧结矿产生的SO2、NOx分别降低75%、53%。研发了高比例球团高炉冶炼集成技术,高炉球团质量分数由20%增加到80%,燃料比降低11kg/t,吨铁SO2、NOx分别减排50%、26%。提出了炼铁流程全生命周期节能减排定量分析方法和持续改进方向,成功实现污染物在源头和过程上的削减。已成功推广至河钢集团2 000m^3级、3 000m^3级高炉和河钢乐亭沿海基地3 000m^3级高炉在建项目上,为国内钢铁工业减少污染物排放总量开辟了新的方向。