基于无碳烧结的褐铁矿型红土镍矿固结机理研究

为有效降低褐铁矿型红土镍矿烧结碳排放,促进其烧结矿中液相的形成,加强其烧结矿的结构强度,本文采用无碳烧结方法,并基于热力学分析,对该红土镍矿在无碳烧结环境下不同温度、碱度条件的烧结反应机理进行了研究。结果表明：无碳烧结温度对其液相生成量有显著影响;碱度的提高可促进Fe₂O₃进一步熔解进入液相中,铁酸钙类矿物逐步上升,尖晶石类矿物逐渐减少;在碱度高于1.6时,无碳烧结矿随碱度的升高出现了更多的孔洞与裂缝;相同碱度条件下,无碳烧结能够生成足够多的主要液相组分(尖晶石类矿物),其烧结矿微观结构更加紧密。     

红土镍矿烧结实验研究

红土镍矿成分变化大,含水高,烧损大,烧结性能差成为烧结生产难点。从碱度、配料结构、熔剂等方面研究了对红土镍矿烧结性能的影响。结果表明:碱度逐步从0.7提高到1.2时,烧结矿的强度指标呈下降趋势,但下降趋势不明显,成品率呈下降趋势,而还原度上升明显;在配料中配加南非粉可较大改善烧结性能。     

红土镍矿烧结配加添加剂的工业试验

红土镍矿结构复杂,成分变化大,含水高、烧损大且含有较多镍石块等杂质,造成烧结矿强度差、返矿率高、煤耗高、生产成本高.为了降低冶炼成本,北海诚德镍业有限公司烧结厂进行了配用烧结添加剂的工业试验.结果表明:配加0.15％添加剂后,烧结矿转鼓强度提高2.7％,FeO降低2.98％,烧结燃耗降低15 kg/t,返矿平衡下降7.5％,电耗也相应降低,效果明显.     

高配比红土镍矿在烧结生产中的应用分析

受富矿资源减少、铁矿石价格上涨的影响,钢铁企业开始关注低价劣质矿的合理利用.红土镍矿价格低廉并且含有冶炼不锈钢所需的Ni和Cr,增大其在烧结混合料中的配比,不仅能降低铁水成本,还可以提升铁水价值.在高红土镍矿配比(30％左右)下烧结,烧结矿中FeO含量比较高,使得烧结矿的转鼓指数、粒度水平以及还原性均有所下降,低温还原粉化性能有所改善.     

红土镍矿烧结生产实践研究与探讨

红土镍矿烧结生产是火法冶炼提取镍的关键工序,通过总结分析低镍高铁低硅红土镍矿烧结生产实践,对红土镍矿配矿方案的关键点、工艺参数进行了讨论,对烧结生产改进方向提出了看法,对降低高炉冶炼镍铁成本进行了探讨,同时对在不同红土镍矿原料条件下的烧结生产提出了建议。     

强化红土镍矿烧结料层透气性工艺研究

为了改善红土镍矿烧结料层透气性,本文通过研究制粒水分和时间、圆筒混合机转速及润湿时间对制粒性能的影响,得出适宜的强化制粒条件;同时,为了进一步改善料层透气性和烧结性能,在强化制粒的基础上进行布料工艺优化,并且揭示相关机理.结果表明:与基准相比,强化制粒料层透气性指数由0.233提高到0.347;同时,烧结性能大幅提高,...     

红土镍矿双层配碳烧结性能及烟气污染物排放的变化

为开发利用储量丰富、价格低廉的红土镍矿,本文在不提高总配碳量的条件下,通过改变上下料层混合料中固体燃料的占比,进行红土镍矿双层配碳烧结试验,研究新工艺的烧结性能及其对混合料制粒性能的影响,并分析烧结烟气中污染物的变化规律。结果表明：双层配碳烧结可使上下料层热量分布更均匀,降低下料层的过熔现象,改善制粒效果,增强烧结过程料层透气性,使无烟煤燃烧更加充分,并大幅提高烧结性能;与基准试验相比,两组试验烧结矿的成品率分别提高7.99%和10.40%,转鼓强度分别提高6.77%和5.34%,利用系数分别提高0.29、0.20 t/(m²·h),固体燃料消耗分别降低15.80、22.59 kg/t,烧结矿性能均有大幅度提高;双层配碳烧结有助于减少污染物排放,其中NO_x和SO₂排放量均减少31.14%和61.35%,有利于环境保护。     

红土镍矿原料的综合处理

我国红土矿冶炼镍铁的原料处理方式,目前普遍是在烘干、焙烧、烧结工序上选择其中一到二项进行,针对此种情况,提出了采用原料综合处理的方法,可以达到节能降耗、提高原料利用率以及原料冶炼品质和提高安全性的目的。     

中国重点区域钢铁产业能耗和CO2排放趋势分析

钢铁产业是区域工业发展的重点,也是区域协调发展的重要因素。采用自下而上的方法建立了重点区域钢铁产业能耗和CO₂排放模型,分析区域特征对钢铁产业节能减排的影响。模型以2015年为基准年,基于粗钢产量预测结果,设置了与节能减排技术普及和生产结构调整相关的4个情景,用于分析2015—2030年国内重点区域钢铁产业的能耗和CO₂排放。结果表明,降低钢产量是区域钢铁产业节能和CO₂减排的根本措施。随着重点区域的粗钢产量进入峰值区,技术普及因素的节能贡献力将持续减少,生产结构调整的节能减排贡献力则逐渐增强,成为重点区域钢铁产业节能减排的关键红利来源。同时还可得出,对重点区域钢铁产业发展影响最大的区域特征是市场需求,经济产业政策和环保要求对钢铁产业发展的影响程度逐渐增强。未来重点区域钢铁产业的发展仍以市场需求为导向,新增产能更倾向于布局在水资源丰富、交通便利的地区。     

烧结全过程节能减排智能控制方法分析

研究提出了烧结全过程节能减排大气污染物治理的模式和方法,根据物质流和能源流节点特征把烧结工序分成烧结源头系统、过程系统、末端处理系统。采用“双平衡”约束方法进行深度置信网络进行配料-成矿预测模型的训练,实现源头配料的智能控制,通过调整优化燃料配比,从源头上降低燃料消耗及污染物排放。基于深度神经网络进行了风箱负压和温度预测耦合模型的构建,降低了烧结过的程电能消耗。根据源头和过程污染物产生的信息调节末端脱硝还原剂使用量,最终建立了烧结全过程的节能减排智能辅助诊断决策系统。该系统在应用中固体燃料消耗降低18.9%,电能消耗减少21.9%, NO_x减少排放43.6%,SO₂减少排放14.0%,颗粒物减少20.1%,节能减排效果显著。     

Present situation and development of saving energy and reducing emission technology in iron ore sintering process

The energy consumption of iron ore sintering process is about 10%- 15%of the total of iron and steel industry.Therefore,it is of great significance to take effective measures to reduce the energy consumption in the iron ore sintering process to reduce the costs of sintering product and cut down the emissions of harmful gases,such as CO₂ and SO₂.In this study,the technology development of saving energy and reducing emission in iron ore sintering process was reviewed and discussed;some new directions and measures of saving energy were presented for the sintering process in the future.     

炼铁系统节能减排技术的现状和发展

随着科技手段的进步,现代的高炉炼铁技术已经得到充分的发展。然而从资源、能源及环境的角度看,高炉炼铁系统仍然面临着严峻的压力,烧结、焦化、高炉的能耗及污染不容乐观。从不同方面分别介绍了国内外炼铁系统的节能减排的重要方法,围绕含铁原料、燃料、高炉系统分别介绍了烟气脱硫、干熄焦技术、TRT发电技术、全氧高炉- 煤气自循环技术及炉渣的综合利用等几种典型工艺,以及其对炼铁系统节能减排的主要作用,并通过研究提出了中国高炉节能减排的发展方向。     

红土镍矿低温还原+微波冶炼镍铁新技术

红土镍矿的低温还原热力学和低温还原动力学研究表明,在1 350℃左右半熔融状态下可以得到镍铁合金颗粒。利用微波内加热和选择性加热的特点,能够明显改善加热效率和渗碳效果,促进弥散在炉渣中的镍铁粉聚集长大成镍铁颗粒。在此基础上研发出红土镍矿低温还原+微波冶炼镍铁新技术,并建成了世界上第一条新技术示范生产线。与RK-EF工艺相比,新技术取消了后续的电炉熔炼工艺,使冶炼温度降低了250℃左右,电耗降低45%以上。新技术实现了高效率、低能耗、环保及低成本生产镍铁合金。     

烧结工序节能降耗新技术发展趋势

通过分析节能降耗的意义和国内烧结能耗现状,从改善原料条件、回收利用及降低电耗方面总结了国内外常用烧结节能降耗的技术措施,并阐述了部分技术措施的实际运行效果;结合设计经验及考察部分烧结厂实际运行情况,通过分析部分设计和生产参数,探讨了近几年国内采用的烧结节能降耗技术及实际运行效果,提出了烧结节能降耗技术未来发展的建议。     

钢铁工业节能与CO2排放的现状及对策分析

概要介绍了目前世界钢铁工业节能现状,对钢铁工业和钢铁企业的节能减排进行了分析,强调要用全局的观点来认清用能结构、能源消费结构问题,找到改进的潜力点,制定出时间路线图,选择或开发合适的节能减排技术.     

行业间生态链接协同减排模式与节能效果分析

随着钢铁企业节能环保工作深入推进,钢铁生产流程自身节能减排的潜力已十分有限。而且随着环保要求越来越严格,钢铁企业环保成本压力也越来越大,因此钢铁生产流程排放物资源化、高值化利用的多联产过程协同减排研究越来越受到重视。以钢铁生产流程为核心,以其过程排放物——渣、副产煤气及环保副产物的高值化利用为切入点,构建典型的钢铁-化产-建材多联产过程,分析多联产过程的节能减排效果,为钢铁企业节能减排提供新思路。     

海砂矿与红土镍矿还原生产钒钛镍铬合金试验

通过研究东南亚地区廉价含钒钛海砂矿和含镍铬红土镍矿的复合配矿、冷固结球团制备及直接还原工艺,解决直接还原法生产高强度耐腐蚀钢筋用钒钛镍铬合金关键技术难点,实现低成本生产高强度耐腐蚀钢筋,在一定程度上缓解中国资源短缺问题。对多种原料配比、碱度及还原制度下金属化率和钒钛镍铬合金成分进行分析,结果表明,在C∶O=1.5、配矿碱度R=1.2、1 300~1 350 ℃温度下还原30 min,球团的金属化率达到90%以上;R=1.2与R=0.8的金属化率相比,R=1.2的金属化率略高;相同条件下,当温度提高到1 550 ℃时,能够完全实现渣铁分离,获得形貌完整的粒铁;海砂矿∶红土镍矿=70∶30或50∶50、R=1.2、1 450 ℃温度下还原和熔分45 min产出的含钒钛镍铬合金成分为w(Ni)=0.53%~1.24%,w(Cr)=0.30%~0.52%,w(V)=0.35%~0.24%,w(Ti)=0.28%,适用于低成本生产高强度的耐腐蚀钢筋。     

分流制粒协同燃料分加强化红土镍矿烧结试验

 在红土镍矿烧结生产中,为了实现资源综合利用,配料过程常常会加入烧结除尘灰、高炉重力灰、细粒返矿等物料;然而,该部分物料由于制粒性差,易对料层透气性和烧结性能产生不良影响。为了改善料层透气性,同时达到提高烧结性能的目的,对烧结除尘灰、高炉重力灰及细粒返矿等物料进行了分流制粒。另外,为防止制粒小球发生欠烧,对分流制粒物料进行了燃料分加。通过烧结杯试验,研究了分流制粒协同燃料分加对料层透气性及烧结性能的影响。通过X射线衍射和金相显微镜对烧结矿进行了工艺矿物学分析,揭示了强化红土镍矿烧结性能的相关机理。结果表明,与基准相比,分流制粒协同燃料分加30%时,混合料的平均粒度由4.18 mm提高到5.99 mm,料层透气性指数由0.233 提高到0.482;同时,烧结性能大幅提高,烧结成品率由68.69 %提高到79.37%,转鼓强度由51.73%提高到60.82%,垂直烧结速度由24.44 mm/min提高到33.48 mm/min,利用系数由0.77 t/(m2·h)提高到0.99 t/(m2·h),固体燃耗由147.10 kg/t下降到130.29 kg/t。工艺矿物学表明,与基准期相比,分流制粒烧结矿的孔洞和裂纹大量减少,微观结构更加致密;同时,烧结矿主要固相铁尖晶石与液相之间润湿程度提高,针状和交织状SFCA增多,因此烧结矿固结条件大幅改善。