国内外钙质碱性球团生产实践及发展趋势

钙质碱性球团具有机械强度较高、还原性较好等优点,对降低炼铁焦比、提高产量具有积极的促进作用。随着国内高炉逐渐大型化,高比例球团冶炼的工业应用增加,钙质碱性球团在提高球团应用比例的同时降低了烧结限产引起的碱度不足问题。国内诸多钢铁企业如首钢、太钢及宝钢湛江等基于链篦机-回转窑球团工艺、带式焙烧机球团工艺开展了钙质碱性球团生产探索。总结了国内外钢铁企业钙质碱性球团的性能指标,并结合矿物学原理明确了碱性熔剂对生球性能和焙烧固结强度的影响机制,结合实践给出了生产钙质碱性球团的改进措施。     

钙质添加剂对碱性球团性能的影响

根据节能减排和绿色低碳的需要,球团矿在高炉炉料结构中占比逐渐增加,而碱性球团也逐渐成为当前球团研究的热点.文章以常见的钙质添加剂种类结合碱性球团生产应用现状,分析了钙质添加剂对碱性球团生球性能、预热球氧化性能和强度性能的影响,为碱性球团的应用和推广提供了参考.     

带式焙烧机球团技术的应用及研究进展

随着赤铁矿、褐铁矿等进口矿种使用占比的加大,以及国内工业、经济、科技等的快速发展,带式焙烧机球团生产工艺在国内将迎来快速发展。本文对带式焙烧机球团工艺及生产线情况、物质流和能量流进行了介绍和分析,重点阐述了该生产工艺中涉及的高压辊磨原料预处理、新型球团黏结剂、优化配矿、镁质球团制备、焙烧热工制度及温度控制、数值模拟与预测等技术的发展状况,以期为带式焙烧机球团技术的进一步应用和钢铁企业决策提供参考。     

湛江钢铁球团生产技术实践

国内球团行业基本以生产酸性球团矿为主,为了满足用户需求,湛江钢铁球团设计生产碱性球团。碱性球团生产需重点关注原料质量、风热平衡及膨胀指数等关键指标,而市场上低硅、低碱金属及磁铁矿资源的极度匮乏导致控制难度进一步加大。总结了湛钢球团500万t/a链篦机—回转窑生产线采用高比例赤铁矿生产氧化球团的情况,通过不断摸索和技术攻关,现已基本实现碱性球团的连续稳定生产并首次月达产,成功将低硅烧结粉应用于球团生产,并利用碱性球团生产线开发出酸性球团产品。     

对球团竖炉技术发展的几点设想

1 前言 国内目前球团矿生产的主要工艺方法有带式焙烧法、链箅机-回转窑法、竖炉法三种。以前由于带式焙烧机和链箅机-回转窑建设投资和制造要求相对较高，一般都适宜于生产规模较大的钢铁企业或矿山，而对于生产规模适中的中小型企业来讲，则采用竖炉法生产球团矿。但目前随着竖炉大型化技术的突破，竖炉法球团生产仍将会占有一席之地。     

转底炉用含碳球团制备及生产工艺优化

转底炉直接还原工艺是目前处理含铁锌尘泥工艺的典型代表,能充分利用钢铁尘泥中的铁、碳和锌等物质,生产的金属化球团可返回炼铁/炼钢生产工序,同时可回收氧化锌粉等高附加值资源,成为钢铁企业含铁尘泥处理技术发展的趋势之一。基于某钢铁企业转底炉生产情况,从含碳球团的成型工艺参数及还原焙烧制度等方面进行分析与优化,以期为转底炉处理含铁尘泥工艺的推广和改进提供参考。揭示了压球工艺参数如水分、辊速和压力等对含碳球团的成球性及强度的影响规律,结果表明,3个参数相互作用、紧密相关,建议混合料压球水分、辊轮转速和辊轮压力分别控制为14%、6.0 r/min和2.5×10⁴ N/cm,此时原料的成球性能和球团强度等综合性能最佳;探究了焙烧温度、焙烧时间及摆放位置对金属化球团强度性能、金属化率及脱锌率的影响,结果表明,适当提高焙烧温度和延长焙烧时间使得金属铁连晶增加、渣相填充铁连晶间的孔隙,且金属铁相、浮氏体及渣相连结增强,可提高金属化球团的强度。其中焙烧温度对改善球团微观结构并提高球团抗压强度的作用最为显著,建议焙烧温度设定为1 275℃、焙烧时间设定为25 min;摆放方式对还原后球团...     

带式焙烧机制备镁质熔剂性球团研究

为了提高高炉球团矿入炉比,从而降低钢铁生产能耗,缓解日益严峻的环保形势,基于氧化球团焙烧基础理论,结合相关学者研究成果,对镁质熔剂性球团特性进行分析和梳理,在此基础上对带式焙烧机球团工艺制备镁质熔剂性球团的热工参数进行了研究.结果表明,得益于镁质熔剂性球团的良好技术经济指标,可以实现高炉原料结构中球团矿比例的大幅提高....     

MgO含量对高铝铁矿球团强度的影响

以高铝赤铁矿为主原料、菱镁矿为含镁添加剂制备镁质球团，探究MgO含量对高铝铁矿球团强度的影响。结果表明，生球落下强度随着MgO含量的增加会小幅下降，但仍然可以满足生产要求；焙烧球抗压强度随着MgO含量的增加呈现先降低再增高后又降低的趋势，当MgO质量分数约为1.80%时有助于降低MgO对焙烧球强度的不利影响；菱镁矿直接进入球团会大幅降低焙烧球抗压强度，需要经煅烧处理后才能用于镁质球团生产。采用FactSage热力学软件计算了MgO含量在不同焙烧温度下对球团液相生成量的影响规律，结合球团微观结构观察、孔隙度检测等多种手段，探究了MgO含量影响球团强度的作用机理。通过球团焙烧热力学、微观结构分析结果可知，焙烧球强度与焙烧时液相生成量密切相关，液相生成量在MgO质量分数为1.80%附近达到峰值，适量的液相加快了结晶质点的扩散，填充了球团中的孔隙，有利于焙烧球强度的提升。在适量的范围内添加镁质熔剂有助于降低其对高铝铁矿球团焙烧球强度的不利影响，该结论可为高铝镁质球团研究提供重要参考。     

钒钛磁铁矿带式焙烧机工艺研究及工程设计

依托攀钢西昌300万t/a钒钛磁铁矿球团带式焙烧机项目，通过钒钛磁铁矿球团带式焙烧机模拟试验研究，找到了钒钛磁铁矿球团的焙烧特点。结合国内外带式焙烧机工艺发展的先进技术，提出一些钒钛磁铁矿带式焙烧机工程设计的新思路、新手段，如先进布料技术、厚料层焙烧技术、抽干段布风板优化技术、CFD流场模拟技术、先进燃烧技术、烟气氧含量降低技术、鼓干段SO₂及NO_x降低技术、干式结构梁及风冷梁新技术和三维工程设计技术等。生产实践表明，攀钢西昌钒钛磁铁矿球团带式焙烧机生产线月作业率达98.13%,日产量不低于9 100 t,成品球团矿FeO质量分数为0.6%～1.5%,平均抗压强度不低于2 000 N/P,碱度为自然碱度；排放指标为，烟气中烟尘质量浓度2.53 mg/m³、SO₂质量浓度3.15 mg/m³、NO_x质量浓度42.42 mg/m³、基准氧体积分数17.34%,均满足排放标准。本项目为国内第1条生产钒钛矿球团的带式焙烧机生产线，应用前景广阔...     

不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响

根据攀钢资源状况,进行了烧结矿部分碱度向球团矿转移,采用不同配矿结构与提高球团碱度的试验研究.球团碱度为0.4,0.6,0.8,"钒钛精矿+普通精矿"与"全钒钛精矿"两种方案分别做平行试验.试验结果表明钒钛精矿+普通精矿,不用膨润土,用消石灰为添加剂能生产满意的碱性球团.为目前单一酸性球团的生产方式开辟了新途径,而全钒钛矿精矿只适合于添加膨润土生产酸性球团.试验表明碱度为0.4、0.6的碱性球团生球性能可满足焙烧要求,在优化焙烧制度下成品球抗压强度、还原膨胀指数、冶金性能良好,均能满足高炉冶炼需要.生产碱性球团为降低烧结矿碱度,改善炉料结构创造了条件.     

工业硅冶炼还原剂粉料冷压制团的实验研究

在工业硅还原剂粉料冷压制团实验过程中,通过改变工艺技术条件,有效地将木炭粉、洗精煤粉、石油焦粉、微硅粉等压制成团。最佳固定碳比例提高至70.15%,挥发分为13.50%,灰分降低至16.35%,含铁量控制在0.09%以下,强度达到2348N,球团品质得到有效改善。     

Al2O3对铁矿烧结球团及高炉冶炼的影响

摘要：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Al2O3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Al2O3的形成及形貌特征,总结了Al2O3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,Al2O3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Al2O3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Al2O3对烧结球团、高炉冶炼的影响。     

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,SO₂、NO_x、PM和CO₂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。     

使用石灰石生产低硅碱性球团矿试验

旨在研究通过使用石灰石生产低硅碱性球团矿,掌握石灰石作为碱性熔剂对造球、焙烧及焙烧球冶金性能的影响,探索适宜的工艺措施。结果表明,经过细磨处理的石灰石对生球性能有改善作用,生球落下和抗压强度有一定程度的提高;随着石灰石配比的升高,焙烧球抗压强度逐渐降低,提高焙烧温度能改善配加石灰石的球团矿抗压强度。在研究的矿粉条件下,球团矿碱度在1.00以下时,还原膨胀率较高,不能满足入炉要求;碱度达到1.00以上时,球团矿还原膨胀率降到20%以下。     

直接还原造球优化试验研究

采用正交试验和单因素试验研究粘结剂、粘结剂用量、成型压力、水分加入量等因素对钒钛磁铁矿球团生球性能的影响,得到优化的各因素工艺参数,确定最佳的造球方案。结果表明:有机粘结剂J对生球强度影响最大,有机粘结剂H次之,无机粘结剂P最小;在铁精矿球团中添加有机粘结剂J时,在粘结剂用量2.5%~3.0%、成型压力15~17.5 MPa、造球水分4%~5%的条件下,可以得到质量较好的生球。     

球团矿粘结剂的最佳选择

为了降低球团膨润土用量 ,进行了几种膨润土、有机粘结剂及有机 /无机复合粘结剂的造球试验 ,试验结果表明 :在本钢现有条件下 ,选择合适比例的钠基膨润土和有机粘结剂生产的球团矿能满足高炉冶炼要求 ,但复合粘结剂效果最好     

球团竖炉的利用系数研究

利用过程集成的方法,对球团竖炉的干燥带进行了热量和质量衡算,根据球团竖炉利用系数的定义,考虑了影响球团竖炉利用系数的关键因素,建立了球团竖炉利用系数与竖炉结构及操作参数的定量关系式,得到球团竖炉利用系数与干燥床与焙烧带的面积比以及冷、热风与球团矿的热流比呈正比,导风墙与干燥床面积比与冷却风与球团矿的热流比之比至少为0．1624,球团矿的粉化是影响竖炉内气体流动的关键因素。     

褐铁矿冷固球团矿的冶炼特点

测定了褐铁矿冷固球团矿的冶金性能，其物理化学性质优于生矿。高炉冶炼试验证明，合理使用这种球团矿，有利于高炉顺行和降低焦比。褐铁矿冷固球团工艺的开发成功，为综合利用当地的矿产资源找到了一条有效的途径。     

济钢4号14m2球团竖炉的设计特点

介绍了济钢4号14m^2球团竖炉的工艺设计特点,设计不仅完善了球团厂4座竖炉公辅设施,还开发了具有济钢自主知识产权的第二代润磨机技术、第二代Ф7．5m大型造球盘技术和生球再造筛分新工艺,发明了双流双层卧式排料新技术、竖炉高氧化度低压焙烧技术、环式冷却技术、新型配风二次冷却和有轨布料等先进技术,整个生产工艺还配有高水平的自动化控制系统以及完善的除尘系统。     

球团竖炉热工过程解析与模拟

在现场热工测试基础上,对导风墙一干燥床式球团竖炉的干燥、预热、焙烧与冷却过程进行解析,建立了导风墙一干燥床式球团竖炉热工过程的数学模型,并且对生产条件下的济钢2号球团竖炉进行了模拟,结果表明：计算值与模拟值基本相符,干燥床面积、焙烧风及冷却风与球团热流比、焙烧带氧含量是竖炉增产的关键因素,焙烧带氧含量须保证在5％以上。