Al_2O_3对铁矿烧结球团及高炉冶炼的影响

随着中国钢铁行业迅猛发展,高品位铁矿石储量减少,进口铁矿石以及国内自产铁矿石中Al_2O_3含量逐年增加,将会给烧结矿、球团矿生产及高炉冶炼带来一系列不利影响。介绍了不同赋存状态的Al_2O_3的形成及形貌特征,总结了Al_2O_3赋存状态改变以及含量增加对烧结矿、球团矿和高炉冶炼的影响规律及机制,Al_2O_3赋存状态、含量改变会对烧结矿、球团矿的成品矿质量、矿物组成和冶金性能产生影响,同时Al_2O_3含量的增加会对高炉炉渣的熔化性、黏度和脱硫产生不利影响。基于以上内容,认为可通过改善选矿过程、烧结球团制备过程和高炉冶炼过程3个环节来减少Al_2O_3对烧结球团、高炉冶炼的影响。     

高炉炼铁工艺中Al2O3的影响及适宜w(MgO)/w(Al2O3)的探讨

 高Al2O3铁矿石使用量的增加导致高炉炉渣Al2O3含量大幅度攀升。针对高Al2O3铁矿的高炉冶炼,定量综述了Al2O3对烧结工艺、烧结矿冶金性能、高炉冶炼产生的负面影响,分析了中国高Al2O3的高炉冶炼现状以及高Al2O3渣高炉冶炼应采取的措施,重点探讨了高炉炉渣适宜的w(MgO)/w( Al2O3)比。     

使用高比例塞矿烧结矿高炉炉料结构探讨

作为降低成本的重要手段之一,济钢烧结大比例配加塞拉利昂矿在短期内难以改变,高比例塞矿烧结矿因高温冶金性能差影响了高炉顺行。通过分析高炉在用烧结矿、球团矿及块矿的高温冶金性能以及合理炉料的要求,在当前原燃料条件下,济钢3 200 m3高炉适宜的炉料结构为75%400烧结矿+25%球团矿和澳矿。该炉料结构既能满足高炉正常冶炼(包括碱度、产量、渣中Al2O3高等)的需求,又能降低炉料成本。     

新的铁矿石复合球团烧结法

为了解决带式烧结机上用铁精矿粉烧结生产率低下的难题,日本钢管公司开发了一种新的铁矿石复合球团烧结法(HybridPelletized Sinter Method),称之谓“HPS”法。其特点是:(1)产品中SiO_2、的含量低于5%,与球团矿相当;(2)球团颗粒之间主要由细赤铁矿和细铁酸钙组成的扩散结构连结;(3)高温还原期内球团颗粒表面生成的金属外壳,对炉内冶炼过程不产生有害影响;(4)球团烧结矿的葡萄状外形,不易产生滚动,能适应高炉炉顶布料的控制要求。     

脉石含量对球团矿性能的影响

应用微型烧结法，通过添加化学纯Al2O3,MgO,SiO2,CaO改变球团中Al2O3,MgO,SiO2,CaO的含量，研究了不同脉石成分对球团矿质量的影响，结果表明，SiO2含量为6.5%时，球团矿抗压强度高，Al2O3,MgO含量高对球团强度不利，应尽量降低他们的含量；在低碱度范围内，提高碱度对改善球团抗压强度有利，但FeO含量将升高。     

高氧化铝铁矿的烧结行为及特点

针对Al2O2对烧结工艺及烧结矿质量的不利影响，Tata钢铁公司进行了降低烧结矿中Al2O3含量，提高烧结矿SiO2含量，降低烧结矿碱度，降低烧结矿中MgO含量等一系列试验研究和技术攻关，在降低烧结矿Al2O3含量及抑制Al2O3对烧结工艺和烧结质量负面影响上取得显著效果。     

海钢全澳矿冶炼的生产实践

1 概况 海林钢铁厂有66.7m~3高炉2座、18m~2烧结机1台及年产8万t的土烧球团车间1个。1995年末,因原料紧张球团车间及1号高炉停产。12月份购进4万t澳矿供烧结车间生产自熔性烧结矿,在无球团矿供应的情况下,高炉以烧结矿入炉,开始了全澳矿的冶炼。澳矿成分分析见表1。     

球团矿粉末的产生及其在烧结中的应用和筛分球团矿的冶炼效果

目前,在北美交付生产的大型高炉,铁矿石球团矿在高炉给料前即筛出粉末(-6.35、-5.0或-4.76毫米的颗粒)已成为一种普遍作法。通过该方式产生的球团矿粉末能直接给到小高炉或用于烧结。本文介绍了对球团矿粉末产生所进行的全面分析及其对烧结厂和高炉冶炼的影响。据发现,内陆钢公司(Inland Steel)的印地安那港厂(Indiana Harbor Works)(IHW)所接受的球团矿含5.5～8%-6.35毫米的粉末,最有效的方式是在IHW(而不是在球团厂)通过筛分将其去除。半工业规模的烧结杯烧结试验和烧结厂操作经验表明:使用球团粉末对烧结厂的生产率或烧结矿的质量并没有不良影响。一座炉缸直径为8.1米的高炉试验表明,使用已筛分的球团矿能提高生产率0.6%(在无延误的情况下为0.9%),降低焦比0.8%。在用100%球团矿作为高炉炉料时,每减少1%球团矿粉末,就能大大减少高炉灰的损失。目前,内陆(Inland)7号高炉的作业,就是在球团矿给到高炉前于储料仓将其筛分的。经筛出的球团矿粉末被用来生产高碱度烧结矿。     

碱度及MgO含量对FeOx-SiO2-CaO-MgO-Al2O3体系矿物组成的影响

烧结矿烧结过程中碱度及MgO含量的变化对物相成分有很大影响,球团焙烧过程中,随着碱度和MgO含量的变化,形成的矿物种类也会不同。通过利用原位XRD分析手段,探究在不同升温段碱度及MgO含量对FeOx-SiO2-CaO-MgO-Al2O3系的矿物组成的影响,揭示烧结矿及球团矿的成矿基础,为以后企业生产、实践,提供理论依据。     

《烧结球团》第十四卷总目录

(一九八九年)论铁矿石(烧结矿、球团矿)一软化、熔化,滴落测试方法和基本参数的选择 1宝锅粉矿混匀生产实践 1应用固体、气体,液体燃料钍75m 2烧结机上点火的实践 1煤粉点火器在烧结机J-的应川 1烧结杯点火器 1预热点火保温炉的使川效果及进一少改进的没想 1高炉煤气烧结点火保温炉 1球团矿双层矿栩结构的研究 2宝锕铁矿石(烧结矿、球团矿)高温性能检验方法和检验特度 2烧结矿低温还原粉化的研究 2对;芷矿参加配料计算及jE影响的探讨 2当前日水烧结生产构几个特点 2本钢。16fl'l 2竖炉球团试生产情况分析 z烧结辩层中热温参效对烧结矿性能…     

炼铁流程硫解析及降低硫质量分数措施分析

 为降低京唐烟气硫排放及解决铁水中硫质量分数偏高的问题，通过计算分析京唐烧结工序、球团工序、高炉工序硫平衡，得到烧结硫负荷来源权重最大为混匀矿，约占带入硫总量的43%（质量分数）；球团硫负荷来源权重最大为矿粉，占带入硫总量的98%；高炉硫负荷来源权重最大为燃料，占带入硫总量的94%。根据对每道工序硫分布情况的详尽分析，得到降低京唐烧结、球团、高炉废气及铁水中硫质量分数措施，即减少高硫矿粉（如秘鲁粉、自产加工粉等）的配比和降低燃料中硫质量分数，同时应进一步提高高炉碱度与铁水温度。     

库粉在烧结生产中的应用

库粉具有含铁品位高、含SiO2和Al2O3低、价格低等特点，为了充分利用库粉，针对其粘性差、含结晶水影响烧结料层透气性的问题，进行了优化配料结构和烧结工艺参数的生产试验。结果表明，在保证烧结矿产量、质量的基础上，可以配加12％库粉，既满足了高炉的需要，又可降低原料成本。     

山东省铁矿石来（进）料加工回顾与展望

介绍了山东省铁矿石来料加工的历史,指出进口铁矿石的引入为山东省高炉冶炼实现“酸性球团矿(或块矿) 高碱度高品位烧结矿”的合理炉料结构奠定了基础,从而提高了高炉综合经济技术指标;并探讨了未来山东省进口铁矿石的发展方向。     

炼铁系统低碳技术发展前景与途径

 现代高炉炼铁是以人造矿石和焦炭为物质基础的。现代高炉实现绿色低碳炼铁,需要从炼铁工序的层次优化工艺流程和关键技术,实现烧结、球团、高炉等多工序的协同优化。面向未来,在提高资源和能源利用效率的同时,基于现有技术推进采用低碳节能技术和先进工艺。对于烧结、高炉等传统工艺技术,要进一步研究并应用先进技术,提高生产效能、降低能源消耗和碳排放。持续研究推广绿色低碳烧结技术,如低碳厚料层烧结技术、烧结料面富氢气体喷吹技术、烧结返矿高效回收利用技术、低温烧结技术和热风循环烧结技术等,有效降低烧结过程的能源消耗和CO₂排放。充分利用中国精矿粉资源生产球团矿,提高球团矿产能和产量,进而提高球团矿入炉比率和炉料综合品位,有效降低碳素燃料消耗。提高高炉富氧率和喷煤量,持续提高风温、降低燃料消耗,提高高炉顶压和煤气利用率。有条件的高炉喷吹富氢气体以减少焦炭消耗,开发应用高炉炉顶煤气循环及CO₂脱除再利用(CCUS)等技术。研究解析了高炉炼铁工艺碳-氢耦合还原的热力学机理,讨论了在高炉内不同温度区域固体碳、CO和H₂的还原能力,提出了直接还原与间接还原的耦合匹配是实现最低燃料比的技术核心,探讨了高炉炼铁喷吹全氢/富氢气体的技术可行性和经济性。这些综合技术措施对于进一步降低高炉工艺流程的碳素消耗、减少CO₂排放具有显著效应。与此同时,设计先进合理的流程系统和耗散结构,优化工序界面技术,构建信息物理系统(CPS)实现炼铁工序协同高效、动态有序运行,这也是高炉炼铁工艺实现绿色低碳的关键共性技术之一,具有广泛的适用性和显著的应用效果。     

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2 200 N/个,SO₂生成量比酸性球团降低了20%,比烧结矿产生的SO₂、NO_x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11 kg/t,吨铁SO₂、NO_x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2 000 m3级、3 000 m3级高炉和河钢乐亭沿海基地3 000 m3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。     

济钢3200m~3高炉炉况变化分析

济钢3200 m3高炉实施强化冶炼技术以来,炉况的变化可分为两个阶段:第1阶段,高炉综合品位高,焦炭及烧结矿质量好,高炉风量、产量提升;第2阶段,受原料资源的限制,焦炭质量变差,烧结矿Al2O3含量高,渣比高,炉缸活性提升困难,风量低,产量下降。结合实际冶炼条件,提出了炉况调整思路,维持了高炉生产系统的稳定,实现了高炉长期稳定顺行。     

永通铸管公司高炉炉料结构优化措施与效果

分析了永通铸管公司炼铁高炉大幅提高球团矿入炉比例后存在的问题,介绍了近年来为改善炼铁高炉炉料结构所采取的优化高炉操作、改进冶炼制度,竖炉生产高Mg O球团矿,改善烧结球团冶金性能指标等优化措施。优化后高炉炉况顺行稳定、煤气利用改善,实现了低硅冶炼和增产节能,经济效益显著。     

鲅鱼圈全粉矿烧结配加低品位高铝铁矿粉试验

 在鞍钢鲅鱼圈全粉矿烧结生产条件下,进行了配加不同比例低品位高铝铁矿粉的烧结试验研究,并对烧结矿冶金性能进行了检测分析,同时采用光学显微镜进行了矿相组成、矿相结构的分析研究。结果表明：随着低品位高铝铁矿配比的增加,烧结技术指标逐渐降低,但是从烧结矿冶金性能和矿物学方面分析来说,配加一定量该矿有助于提高其冶金性能,综合考虑,烧结配加低品位高铝铁矿是可行的,而其适宜比例为5%。     

国内超高碱度烧结矿生产实践及发展趋势

为了响应国家碳达峰碳中和号召,钢铁企业对于生产节能减排的要求也越来越高,烧结工艺由于在生产过程中固废排放量巨大,因此常常面临限产而导致的烧结产能不足等问题.国内外生产实践表明,高炉高比例球团冶炼具有燃料比低、渣量少等优点,且球团矿性能优良、生产过程更为环保,具有很好的应用前景.为了配合高球比炉料结构的应用,同时避免由于...