浅议马钢380m2烧结机进一步扩容改造技术方案

为满足高炉增产后的烧结矿产量需求,380 m2烧结机需进一步扩容改造,结合当前工艺装备水平,对具体的技术改造方案进行了初步探讨.烧结扩容改造方案采用烧结机向头部延长15 m的方式来增加烧结面积,使其达到产能匹配需求,同时采用烧结尾部高温废气循环的方式,来解决烧结主抽能力不足及烧结矿提质的需求.     

烧结大烟道烟气循环利用合理的循环烧结面积控制研究

研究了利用烧结大烟道废气进行热风烧结时合理的循环烧结面积,试验采用自主开发的加热炉,考察了不同热风保持时间对烧结过程参数、烧结矿质量以及烧结技术经济指标的影响。试验结果表明,热风保持时间在6 min和8 min时各项指标均达到较好水平,建议废气循环烧结面积采用总烧结面积的23%~35%。基于上述试验结果,对迁钢360 m~2烧结机实施了烧结大烟道废气循环改造,改造后废气循环烧结面积占总烧结面积的22%,烧结矿质量明显改善,平均粒径提高2.25 mm,固体燃耗降低2.85 kg/t。     

选择性烧结废气循环(SWGR)技术

选择性烧结废气循环(SWGR)是普锐特冶金技术公司开发的一项节能减排技术。它可将最多50%的烧结废气循环用于烧结工艺中,从而显著降低烧结和下游脱硫、脱氮的运行成本。世界各地已有多套SWGR系统建成运行。分析了废气温度和废气成分沿烧结机长度方向的分布特点对SWGR系统的影响。介绍了山钢集团根据企业的具体情况采用第1+3段循环模式的SWGR系统的特点及生产运行状况。进一步验证了SWGR是一种节能减排效果极佳的环保型方案,能灵活满足客户需求和国家相关规定。     

铁前系统超低排放技术创新及应用

重点从源头减量、过程控制、末端治理三个方面对铁前系统超低排放技术进行了阐述。铁前系统超低排放的创新技术和措施,主要包括优化炉料结构的硫硝源头减排、削减源头有害元素含量、烧结烟气循环技术、维持高炉稳定顺行的措施、热风炉节能减排技术、高炉瓦斯灰直接喷吹技术、高炉炉顶均压煤气回收技术、烧结矿竖冷窑显热回收发电、烧结烟气脱硝技术,以及环保底滤法渣处理工艺等。     

烧结烟气循环技术创新和应用

介绍了烧结烟气循环技术的特点,阐述了5种烧结烟气循环技术EOS、LEEP、EPOSINT、区域性废气循环和烧结废气余热循环技术的发展应用情况及适用范围,指出烧结烟气循环技术可减少烧结工艺生产的废气排放总量和污染物排放量,回收烟气余热、降低烧结生产能耗,是我国烧结机升级改造的主要方向。     

烧结烟气循环的自动控制

介绍了宁钢2#烧结机烟气循环的自动控制在烧结中的应用情况。对烟气循环节能、减排原理进行了阐述,详细介绍了控制系统的硬件组成、控制系统软件、参数检测、自动控制及控制中的要点。与常规烧结工艺相比,烟气循环烧结技术可有效实现烧结烟气中SO_2富集,减少烧结过程废气排放总量。实践证明,该系统具有集成成本低、系统稳定性和可靠性高的特点。     

适宜烧结烟气循环工艺的探讨

烧结工序的污染物排放总量高,是钢铁行业节能减排的重点。烟气循环是一种可有效地降低烧结污染物排放的过程控制方法,近几年国内一些厂矿相继投入烟气循环工艺。然而,部分工艺由于烟气含氧量低和水分高等问题,在实施后对烧结产、质量产生了不利的影响,最终致使该工艺的使用受限。在中国高炉高比例烧结矿入炉的背景下,烟气循环工艺应首先保证烧结矿的产、质量,因此废气循环量不应过高,且应保证循环废气的含氧量和含湿量。将烟气品质差的废气循环放置到机尾的位置,可尽量减小此部分烟气循环对烧结产生的负面影响。     

河钢塞钢烧结系统工艺技术优化

对河钢集团塞钢公司新建烧结系统所采用的先进工艺技术和生产效果进行了阐述。河钢塞钢新建烧结系统集成了近年来我国铁矿粉烧结形成的一系列先进技术，如采用厚料层烧结技术、新型烧结料面点火炉技术、双浮动烧结机滑道密封技术、机械包容式环冷机密封技术，有效降低烧结过程能耗；新建了新型环保振动筛、电除尘以及环境除尘系统以及正压浓相除尘灰气力输送系统，解决了烧结生产过程的无组织排放；新建干法循环流化床(CFB)烧结烟气脱硫系统，降低了有害气体SO₂的排放量；采用移动平均技术和矢量技术，实现了烧结全自动配料和自动加水功能，有效减轻了岗位劳动强度。改造完成后，塞钢新烧结系统生产运行稳定，烧结料面已实现100%高炉煤气点火，烧结机最大台时产量250 t/h,烧结矿日产最高5 500 t,基本杜绝了现场灰尘的无组织排放，烧结烟气排放达到或优于欧盟排放标准，现场生产环境和周边生活环境得到明显改善，各项技术经济指标均达到设计要求，推动了塞钢烧结技术的进步。     

德国HKM烧结机尾烟气循环LEEP技术

<正>在烧结过程中,各种烧结废气的含量在烧结机长度方向上并不是均匀分布的,烧结料中的水分主要在烧结机前半部排出,较高浓度的硫氧化物、氯化物和PCDD/F主要在烧结机的后半部排出,CO、CO_2和NO_x沿烧结机均匀分布。LEEP技术是将烧结机后半部排放的所有废气收集,沿整个烧结机身返回到系统,循环废气中的氧气提供燃料燃烧所     

烧结厂废气除尘

在烧结厂内,以下几种废气必须除尘:如烧结废气、含尘环境空气和冷却废气。一、概述由于烧结原料和烧结条件不同,烧结过程中排出废气的含尘特性也有很大的区别,因此所采取的净化方法亦应与之相适应。也就是说所选用的除尘设备和工艺应与废气的含尘特性相符合,同时除尘效果亦需达到控制工业污染法规的要求。多管式旋风除尘器是一种投资比较低廉的除尘装置,可用来进行烧结厂废气净化。但目前最常用的是静电除尘器,它收集的粉尘又可重新在烧结过程中回收使用。在某些特殊情况下,例如生产高碱度烧     

鞍钢炼铁生产实现煤气置换的途径

在介绍了鞍钢炼铁生产热风炉使用煤气的现状以后,针对高热值焦炉煤气短缺、低热值高炉煤气过剩的实际情况,提出了要通过开发新技术,因地制宜,多种形式并举以实现多用或单一使用高炉煤气烧出高风温的置换焦炉煤气的可行方法和途径,文中还具体描述了高炉热风炉自身预热,荒煤气预热净煤气换热器,带有附加加热系统的回收热风炉烟气用换热器,以及对高炉煤气进行干式除尘等煤气置换措施。     

Shift From Coke to Coal Using Direct Reduction Method and Challenges

 Ironmaking involves the separation of iron ores. It not only represents the first step in steelmaking but also is the most capital intensive and energy intensive process in the production of steel. The main route for producing iron for steelmaking is to use the blast furnace, which uses metallurgical coke as the reductant. Concerns over the limited resources, the high cost of coking coals, and the environmental impacts of coking and sinter plants have driven steelmakers to develop alternative ironmaking processes that can use non coking coals to reduce iron ores directly. Since the efficiency and productivity of modern large capacity blast furnaces will be difficult to surpass, blast furnaces will continue to retain their predominant position as the foremost ironmaking process for some time to come. The alternative ironmaking processes are therefore expected to play an increasingly significant role in the iron and steel industry, especially in meeting the needs of small sized local and regional markets. It is likely that the importance of direct reduced iron (DRI) and hot metal as sources of virgin iron will continue to increase, especially in the developing countries where steelmaking is, and will be, primarily based on electric arc furnace (EAF) minimills. Consequently, the challenges that are faced by the new technology have to be embraced.     

超大型高炉高球比低碳冶炼技术应用

为实现低碳炼铁生产,首钢基于秘鲁矿粉资源高品位低硅含量的特点,确定了高炉高球团比例冶炼的技术路线。依据炉渣碱度平衡、球团性能和炉料结构软熔性能试验研究,开发出35%碱性球团矿 + 20%酸性球团矿+ 40%烧结矿 + 5%块矿的高炉基础炉料结构。根据高比例球团矿同时抑制边缘和中心的特性,通过料序控制减少球团在边缘与中心的分布,实现酸碱性炉料的均匀混合,并采用中心加焦布料方式开放中心、适当疏导边缘,以稳定煤气分布。在活跃炉缸基础上,通过高富氧高顶压控制炉腹煤气指数来降低压差提高冶炼强度。低渣比下通过提高镁铝比至0.60~0.65来改善脱硫排碱能力。55%球团比例下高炉实现了高效稳定顺行,平均利用系数达到2.3 t/(m3·d),渣比低于220 kg/t,燃料比降至480 kg/t,炼铁系统碳排放降低8.6%。     

Sintering of solid waste generated in iron and steel manufacturing process in Shougang Jingtang

It is important to make full use of waste generated in the iron and steel manufacturing process for energy saving,emission reduction,low carbon production and a circular economy.Based on research on different kinds of industrial solid wastes from Shougang Jingtang,wastes have been optimized for use in sintering.At first,basic tests for all kinds of solid wastes that may be used in sintering were carried out,including chemical composition,calorific value of a fuel,holding time at high temperatures,the sintering pot test,etc.The results show that the appropriate solid waste ratios for current sintering conditions are:steel slag ＜5 ％,scale 2.0 ％,environmental ash 2.0％,and cyclone ash 1.0％;blast furnace dry ash,sintering electric field ash,and steelmaking ash should not be circulated in sintering.As for the fuel structure,both coking ash and nut coke should be below 15 ％.By optimizing the addition of solid wastes,the damage of harmful elements to sintering and blast furnaces has been significantly reduced,which satisfies the demands for blast furnace materials and earns benefits.The utilization of solid wastes has made a contribution to the circular economy and sustainable development.     

A neural network based model of sinter quality and sinter plant performance indices

Abstract

A prerequisite of a smooth operation of the ironmaking blast furnace is that the quality of the burden is stable. In blast furnaces where sinter is used as the (main) iron bearing material, its quality plays a crucial role in productivity and fuel economy. Simultaneously the corresponding factors must be considered for the sinter plant. The present paper studies the influence of three variables characterising the bedding piles and five sinter plant operation variables on sinter quality, sinter plant productivity, specific fuel consumption and share of cold return fines. Daily mean values for a period of five years of operation were used in the data driven modelling based on feedforward neural networks. The resulting models were found to describe the major changes in the outputs well. The input–output relations captured by the models were analysed by perturbing one input variable of the networks at a time and analysing the predicted behaviour of the outputs.     

中国高炉实现低碳低成本炼铁问题探讨

针对当前国家制定的低碳方针及炼铁成本偏高、钢铁企业追求低成本炼铁的目标,采用Rist操作线法及C-rd两种方法分析了高炉炼铁过程中的碳消耗。对高炉炼铁成本进行系统分析得出:两种方法计算出的高炉炼铁碳消耗结果基本相同,误差范围在1%~2%;在ηCO55%~58%热消耗接近9 GJ/t的情况下,单位生铁的碳消耗是高炉炼铁的低碳目标,目前中国高炉的燃料比要比低碳炼铁的燃料比高出80 kg/t以上;原燃料价格低并不等于生铁成本低,应根据焦炭、煤粉、熔剂、矿石及烧结矿的综合成本来科学计算评估炼铁生产成本。由于当前产能过剩,高炉工作者应从追求产能转变为保证炉况顺行、稳定炉腹煤气量、实现低碳低成本炼铁。     

应用非高炉炼铁技术处理固体废弃物

先进国家利用熔融还原技术开发了高温焚烧炉，这种带有焦炭床，富氧和双排风口的高温炉，可以达到对固体废弃物进行无害化和资源化的处理，由于我国的资源条件有限和国内高炉喷煤量的迅速提高，应用非高炉炼铁技术在国内形成规模产业是非常困难的，不过利用非高炉炼铁技术，特别是其中的熔融气化炉技术，开发适合处理我国固体废弃物的工艺，可以使我国环境保护方面赶上世界先进水平，这也为非高炉炼铁技术在国内应用提供了一个新的领域。     

降低安钢炼铁生产成本研究

结合安钢实际,提出了降低生铁成本的建议:1)实施烧结矿喷洒氯化钙溶液技术,以降低烧结矿的还原粉化率;2)采用高碱度烧结矿加酸性球团矿加少量块矿的合理炉料结构;3)发挥高压操作的作用;4)改善炉渣理化性能,实现低硅铁冶炼;5)使用焦丁并改善焦炭质量。由于采取这些措施,安钢降低吨铁成本17元,焦比降至330 kg/t。     

中国炼铁技术发展评述

近两年来中国生铁产量高速增长,同时高炉炼铁技术也取得了较大进步。2007年全国重点钢铁企业高炉炼铁焦比达到392kg／t,热风温度达到1125qE,喷煤比达到137kg／t,利用系数为2．677t／m^3．d。这些指标创造出我国历史最好水平。宝钢、武钢、首钢、鞍钢等企业的大高炉生产技术进入成熟发展阶段,炼铁燃料比低于500kg／t。但是,中国炼铁产业集中度低,炼铁企业发展不平,先进与落后共存,尚有6000多万t／年生产能力属于淘汰之列,造成中国炼铁技术发展不平衡。     

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。