Application of Intra-Particle Combustion Model for Iron Ore Sintering Bed

In order to quantitatively predict the behavior of the material in the packed bed, a single particle model is developed to describe the combustion and sintering process inside an individual particle composed of multiple solid material fines, including iron ore, coke and limestone, and is applied to the combustion modeling of an iron ore sintering. Byanalyzing three typical fuel distribution cases using the developed single particle combustion model, the effects of temperature and oxygen concentration gradient inside the particle on heat and mass transfer and the combustion behavior of the iron ore sintering process areinvestigated. Considering the various combustion rates which are highly dependent on the fuel distribution methods, correction factor for single particle model is also introduced and systematically analyzed. The aim of this research is to supplement particle technology to conventional approach and it is found that the oxygen concentration gradient inside the particle is significantly affected from the mixing method thereby changing the completion times of sintering process.

超厚料层烧结过程固体燃料的分布规律

铁矿烧结以固体燃料作为主要热量来源,其热量高效利用对于烧结节能减排具有重要意义。本文聚焦超厚料层烧结条件下固体燃料在料层中的分布特性,系统解析其在泥辊宽度方向以及料层高度方向的分布规律。结果表明:沿泥辊宽度方向,整体混合料粒度中间偏细、两侧略粗,而含碳量则为中间偏高、两侧略低;布料之后,台车宽度方向混合料粒度组成和含碳量与泥辊对应位置处的混合料规律一致;在料层高度方向上,自上而下混合料粒度整体呈增大趋势,含碳量则逐渐减小,由于泥辊与九辊布料的偏析程度有限,在部分高度处粒度与含碳量会出现波动;利用台车高度方向混合料的粒度组成和泥辊下料处各粒级的含碳量计算出沿料层高度方向的燃料分布,与实际规律基本一致。研究结果可为超厚料层烧结过程固体燃料的优化分布提供指导。

凌钢1^(#)烧结机提高烧结矿转鼓强度生产实践

介绍了2021年以来凌钢第二炼铁厂1^(#)烧结机为了提高烧结矿转鼓强度而进行的系列生产实践。结果表明,采用厚料层烧结、实行生产参数标准化控制、强化热风烧结作用、提高混合料布料精度、提高机前混合料温度等措施可有效提高烧结矿转鼓强度,满足高炉的生产需要。

超高料层烧结工艺下优化料层透气性生产实践

传统烧结料层厚度因料层透气性被限制在750~800 mm,从而影响了烧结矿的生产效率。在不影响烧结矿质量的前提下,改善料层透气性,有效提高烧结料层厚度已成为进一步提高烧结矿生产效率的重要途径。涟钢360 m 2烧结机,通过加强制粒性能,优化原料结构,改进生石灰下料设备,优化圆筒混合机扬料角钢方式等措施,强化制粒,改善了烧结料层的透气性。相比于料层厚度700~750 mm烧结,料层厚度950~1000 mm超高料层条件下,烧结矿的转鼓强度逐步提高至79.23%,利用系数稳定在1.50 t/(m^(2)*h)以上,固体燃耗稳定在51.48 kg/t,返矿配比降低至21.52%,为超高料层烧结(1000 mm)提高烧结矿生产效率提供了参考。

铁矿石烧结料层温度模拟模型

以烧结理论为基础,通过描述料层与抽风气体之间传热、传质过程,建立以焦炭燃烧、碳酸盐的分解、水分的干燥与冷凝、混合料熔融与凝固等物理化学过程为基础的烧结料层温度模拟模型,并设计开发了相应的铁矿石烧结料层温度模拟系统。该系统可以计算出任何时刻、任何高度料层及气体的温度,模型计算结果与烧结杯实验结果准确率达90%。

基于返矿分流的烧结强化制粒技术研究

由于烧结过程的自动蓄热作用,厚料层烧结作为一种行之有效的节能提质技术被国内外各大烧结企业广泛应用。本文针对粉矿为主的烧结原料提出了一种返矿分流强化制粒技术,即将一部分粗颗粒返矿单独处理而不直接参与制粒,使得剩余混合料中成核粒子含量与黏附粉含量的比例更有利于制粒要求,同时改变物料中水分的分布状态,提升物料的制粒效果。研究了返矿分流对混合料制粒和烧结指标的影响。结果表明,采用返矿分流强化制粒工艺后,在同等制粒水分条件下,制粒小球平均粒度由4.27 mm提升至4.58mm,制粒效果得到明显改善;烧结速度和利用系数分别从21.66 mm/min、1.46 t/(m2·h)提高到23.86 mm/min、1.54 t/(m2·h)。研究结果有助于将料层厚度从700 mm提高至780 mm。

京唐550m^2烧结机台车上物料和烧结矿分区研究(Ⅰ)

通过在烧结现场吊取正常生产的烧结机台车,对台车上物料和烧结矿进行分区域研究,考察料层各区域烧结物料和烧结矿性能,发现京唐两台550 m2烧结机台车上物料分布存在以下问题:①粒度方面,1号机料层下部物料粒度过粗、偏析过大,导致熔剂粘附少;2号机台车横向上物料分布不均匀,从一侧到另一侧粒度差异较大。②成分方面,1号机熔剂主要偏析分布在料层上层,下层的物料粒度粗、熔剂少,物料化学成分和C含量的偏析均加剧;2号机上物料化学成分和C含量在第二层出现异常,表现出非线性偏析,仅在SiO2和Al2O3含量偏析上具有单调性。这些问题的存在,制约了烧结矿质量的提高。

鞍钢鲅鱼圈超厚料层烧结系统改造生产实践

介绍了鞍钢鲅鱼圈超厚料层烧结在设备改造方面开展的一系列工作。通过采取提高混合料温度、治理烧结机系统漏风、改造烧结机点火炉、改造环冷机和改造筛分系统等措施,为超厚料层烧结技术应用提供了有力基础支撑,并取得了显著效果。

改善900mm厚料层烧结透气性的措施

马钢三铁2台360 m2烧结机为实施超厚料层生产,进行了一系列改善烧结料层透气性的探索,包括:摸索适宜的生石灰配比、适当增大熔剂粒度和钢渣配比、调整混合料水分及加水方式、提前润湿返矿、改进蒸汽预热装置、优化固体燃料粒度改善热态透气性等。在做好充分技术准备的前提下,900 mm超厚料层生产取得了利用系数提高0.128 t/(m2·h),转鼓强度提高0.23%,固体燃耗降低4.63 kg/t的效果。

低品位块矿烧结工艺正交试验优化研究

为了合理利用低品位矿产资源,以褐铁矿、赫章块矿为研究对象,设计四因素三水平正交试验,分别使用褐铁矿、赫章块矿、烧结矿作铺底料,研究了烧结碱度、MgO含量、配碳量对烧结成品率、烧结矿转鼓强度与冶金性能等烧结指标的影响,并获得了优化的烧结工艺参数。验证试验结果表明,选取褐铁矿作烧结铺底料,最佳烧结工艺参数为:烧结碱度2.2、配碳量6.0%、MgO含量1.9%,在此工艺下烧结成品率可以达到72.80%,烧结矿转鼓指数68.01%,低温还原粉化性83.0%,还原性85.08%;在烧结过程中能有效脱除块矿所含结晶水、硫等有害杂质,提高块矿铁品位,冶金性能得到改善,有助于高炉顺行。

用海南矿作烧结铺底料的研究

在实验室进行了海南铁矿作铺底料的烧结杯试验。结果表明 :用海南铁矿替代烧结矿作铺底料有利于提高烧结生产率 ,降低烧结能耗 ,还能改善烧结矿强度和低温还原粉化指标。在烧结过程中 ,海南矿铺底料不发生爆裂 。

包钢厚料层烧结实践

通过采取强化混合料制粒 ,实施厚料层烧结 ,提高混合料温度 ,采取偏析布料等 ,包钢在全精矿条件下实现了 5 5 0mm厚料层烧结。烧结工艺技术指标及烧结矿质量明显提高 ,取得了良好的经济效益。

用褐铁矿作烧结铺底料的研究

为解决不加铺底料烧结的弊端 ,研究了用褐铁矿作烧结铺底料。研究结果表明 :用梧桐沟褐铁矿作烧结铺底料可以取得较好的烧结生产指标 ,烧结后梧桐沟褐铁矿的烧失降至 0 .4 8% ,TFe提高到 6 3% ;转鼓指数降至 80 % ;可以利用烧结过程产生的热量使结晶水充分脱除 ,并使碳酸盐充分分解。

超厚料层烧结料面喷吹天然气生产实践

针对在钢铁行业绿色生产实现“碳达峰、碳中合”背景下烧结工序降耗减碳的问题,在中天钢铁550 m烧结机上开展了930 mm超厚料层烧结料面顶吹天然气工业化试验,并综合分析了天然气喷吹量对烧结负压、转鼓强度、w(FeO)、低温还原粉化率、内返率以及矿相结构的影响。结果表明:当天然气喷吹量从0 m/h逐步升高到600 m/h时,固体燃料消耗逐步降低,最低较基准降低了3.77 kg/t,固体燃料降幅达到7.0%,贡献烧结工序CO减排9.19 kg/t;在中天当前烧结原料和工艺条件下最佳的天然气喷吹量为300 m/h水平。下一步需要进一步完善天然气喷吹装置和提升气固燃料耦合燃烧度,以取得更大的烧结减碳效果。

石钢提高烧结矿转鼓强度的实践

石家庄钢铁股份有限公司炼铁厂为改善烧结矿质量,通过优化配矿、提高料层以及烧结矿二元碱度等措施,使烧结矿转鼓强度从69 80 %提高到74 15 %,取得了显著的效果。

低品位褐铁矿作烧结铺底料的工艺优化

为了合理利用低品位褐铁矿资源,使用低品位褐铁矿作铺底料,研究了不同烧结工艺参数对烧结成品率、烧结矿转鼓强度等烧结指标的影响,并对烧结工艺参数进行了优化。结果表明,结合优化烧结工艺,使用低品位褐铁矿作铺底料对烧结料层透气性无明显改善作用,烟气最高温度与露点温度有所降低,烧结成品率有所提高,且成品烧结矿的转鼓强度与TFe含量均有所改善,有利于高炉焦比的降低。

昆钢本部烧结厂300 m^2烧结机进一步降低返矿率的生产实践

昆钢本部烧结厂300 m^2烧结机通过技改技措及强化设备管理,提高烧结料层厚度、烧结机台车漏风率治理及槽车改板式给矿机,高炉配合采用烧结矿分级入炉措施,使得烧结返矿率明显降低,烧结生产不断向良性循环发展。

发展厚料层操作 努力降低燃耗

发展厚料层操作,既有利于降低燃耗,又有利于改善烧结矿的质量,是钢铁节能中重点推广的项目之一。文中介绍了首钢烧结厂在发展此项操作的情况,其中包括提高料层厚度所遇到的困难和采取的措施。现在烧结料层厚度已提高到550mm,吨烧结矿燃耗保持在52～53kgce的水平,转鼓指数年平均达到时87.85％。

河钢唐钢新区绿色节能高效型360 m^(2)烧结机的设计

为充分贯彻国家污染物超低排放、低碳冶炼、节约能源等有关规定,符合国家安全一级企业整体要求,河钢唐钢新区烧结系统配置的2台360 m^(2)烧结机系统强化环境保护,注重“三废”治理和综合利用。通过烧结烟气循环、环冷机高效水密封、厚料层烧结、活性焦和循环流化床+SCR脱硝烟气净化治理等多项技术的合理应用,整体能耗较传统工艺降低45%,烟气排放量降低25%,实现了烧结高效清洁生产。烧结系统总图布置合理、紧凑,装备稳定可靠,工艺成熟,整体工艺装备水平与技术经济指标均能达到行业先进水平,实现生产过程全流程的数字化、集成化、智能化和可视化。

低品位块矿作铺底料烧结试验研究

为了合理利用低品位矿产资源,以褐铁矿、赫章块矿为研究对象。分别使用褐铁矿、赫章块矿、烧结矿作铺底料,研究不同烧结工艺参数对烧结成品率、烧结矿转鼓强度与冶金性能等烧结指标的影响,并优化出其烧结工艺参数。结果表明,合理使用铺底料可以强化烧结过程,改善烧结矿品质,降低生产成本。