烧结点火工艺数值模拟优化和工业试验

为提高表层烧结矿质量,改善烧结过程,降低点火能耗,本文通过数值模拟和工业试验相结合的方法,优化烧结点火工艺。采用Fluent软件模拟烧结点火过程,探究不同预热温度的高炉煤气和助燃空气以及不同含氧量助燃空气对点火温度的影响规律;并基于数值模拟结果,分别开展针对双预热温度、富氧浓度、低负压点火的烧结工业试验。结果表明：实施双预热点火后,当预热温度为240℃时,点火温度提高到1 192℃,烧结矿转鼓强度提升到76.60%,成品率提高到84.44%;实施富氧点火后,当助燃空气中含氧量提升到25%时,点火温度提高140℃,煤气单耗降低1.25 m³/t,烟气量降低2 882 m³/h,转鼓强度提高到78.44%,返矿率降低到14.21%;实施低负压点火后,当点火负压为8.25 kPa时,点火煤气单耗下降1.07 m³/t,转鼓强度提高1.16%,返矿率降低3.72%。     

铁矿石富氧烧结试验研究

在铁矿石烧结过程中进行富氧,观察富氧后烧结固体燃料消耗、成品率、利用系数、冶金性能及矿相显微结构等指标的变化情况.试验表明:富氧时间为2~4 min、富氧量为5~8m3/t时,烧结矿的各项指标较好.在该条件下,与基准烧结矿相比,成品率提高2.12%、转鼓强度值提高0.92%、固体燃料消耗降低1.56 kg/t;富氧烧结对改善烧结矿成品率的试验结果表明:16组烧结试验中,对烧结过程进行富氧后,成品率提高了0.79%~2.05%,富氧后的成品率平均高于基准成品率1.35%.随着富氧量的增加,成品率呈现出增长趋势;而随着富氧时间的增加,成品率没有明显增长.同时,富氧烧结后,烧结固体燃料消耗下降0.69~1.41 kg/t.     

铁矿石富氧烧结点火试验研究

采用镜铁矿作为铁原料,通过改变天然气流量和氧气过剩系数以及氧气和空气的配比,在实验室进行了一系列点火烧结试验研究,重点考查富氧对烧结点火的影响。研究表明,富氧烧结点火能够降低烧结点火能耗和减少CO2的排放量,同时点火温度上升,烧结料层表面固体燃料的利用率提高,并可获得良好的烧结矿产量、质量指标。当天然气流量为2 m3.h-1,点火时间为1.5 min,助燃风为50%氧气+50%空气(体积分数),氧气过剩系数为1.9的情况下,烧结点火能耗为30.32 MJ.m-2,点火烟气中氧的体积分数为14.28%,所获得的烧结矿成品率和转鼓强度分别为72.32%和65.30%。与助燃风为空气,其它条件不变的情况比较,烟气中氧的体积分数提高了5.17%,烧结矿成品率和转鼓强度分别提高了10.59%和1.97%。     

马钢烧结点火技术的升级与应用

马钢烧结380 m²烧结机采用新型幕帘式点火炉,实现了在配备有无热源保温罩的前提下,提升点火效果,改善烧结矿的质量。并在此基础上进行了点火炉保温炉炉膛负压的技术调整,实现了保温炉炉温平衡,解决了表层烧结矿开裂等一系列难题。实现了焦炉、转炉煤气单独点火情况下的点火强度自动控制系统的开发。     

转炉煤气烧结点火工艺改造及生产实践

石横特钢通过改造点火器及转炉煤气管网设备,确定最佳空煤比、点火温度、点火时间、点火负压等控制参数,实现了转炉煤气代替高炉煤气用于烧结点火。采取稳定转炉煤气热值和压力、低负压点火、厚料层烧结等工艺技术措施,降低了煤气消耗。改造后烧结机利用系数提高0.05 t/(m~2·h),成矿率提高2.6%,固体燃料消耗降低1.5 kg/t,电耗降低1.0 k Wh/t,转炉煤气单耗约20 m~3/t。     

采用热风烧结降低固体燃料消耗

文中阐述了采用热风烧结的理由,介绍了弗尔克林根烧结厂的热风装置,固体燃料耗量的下降,烧结矿氧化度的改善以及烧结矿产量的增加。本文主要叙述勒希林——布尔巴赫钢铁厂弗尔克林根烧结厂20年来使用热风烧结降低固体燃科耗量的经验。弗尔克林根烧结厂于1928年投产两台30米~2烧结机;第三台30米~2烧结机和第四台(42米~2)烧结机相继于1930年和1938年投产,直至目前为止,已生产大约4300万吨烧结矿,其中约2700万吨是用热风烧结的。初始的想法是,至少将部分烧结所需的热能以煤气或预热空气的形式送入烧结机,这种想法在1950年以前就已经提出。原因是当时适用于烧结厂的固体燃料供应困难,恰好有些钢铁厂的高炉煤气又过剩,但,不单是钢铁厂有高炉煤气可以供给和高热值烧结用燃料供应困难,而且达到尽可能均匀的烧结矿质量也使得采用气体燃料具有重要意义,采用普通烧结方法时,往往上层烧结矿中产品质量必然比较差些,其原因是: ——混合料温度太低或者混合料在烧结温度范围内的停留时间太短,没有烧透; ——点火器后面的冷空气使烧结矿表层冷却太快,即使表层烧得很好,冷空气也会使下面一层燃结不足; ——未燃烧的焦粉夹杂在表层烧结矿中,致使下面各层的热量缺乏。     

三钢200m~2烧结机低负压点火烧结改造与效益分析

通过分析三钢200m~2烧结机的点火现状及原因,提出了低负压点火烧结技术的改造方案。生产实践表明:改造后烧结料层厚度提高了54mm,烧结矿产量增加了4 t/h,点火煤气消耗降低了159m~3/h,取得了良好的经济效益。     

采用低负压点火技术提高烧结矿产质量

在新钢6号烧结机上进行低负压点火烧结工业试验,试验结果表明:低负压点火有利于提高垂直烧结速度、增加产量、改善烧结矿质量,同时使煤气消耗减少、电耗减少,但固体燃耗略有上升。针对新钢6号烧结机生产现状,对低负压点火烧结过程中减少烧结固体燃耗提出了改进建议。     

热风烧结技术在莱钢3#105m2烧结机上的应用

为完善烧结工艺,充分利用烧结余热,达到优质、高产、低耗的目的,莱钢烧结厂采取稳定热风温度、改造布料系统、改善料层透气性、优化工艺参数等一系列措施,在3#105m2烧结机上成功应用了热风烧结技术,烧结矿固体燃耗降低1.118kg/t,煤气消耗降低0.0164GJ/t,成品率提高0.6%,转鼓强度提高1%。     

本钢炼铁厂265 m2烧结机综合改造

通过对两台265 m2烧结机及控制系统、机头电除尘系统进行改造,提高烧结料层厚度等,降低了烧结固体燃耗和烧结点火煤气的消耗,改善了烧结矿的冶金性能,减少了烧结控制系统的故障率,降低了进入大气中的粉尘含量,取得了很好的改造效果和环保效益.     

富氧条件对低热值燃气烧结点火的影响

针对低热值燃气燃烧温度低导致烧结点火质量差的问题,采用描述碳氢火焰燃烧的化学动力学详细机理GRI-Mech3.0对低热值燃气的燃烧过程进行模拟;研究了富氧条件对低热值燃气燃烧温度、烟气氧浓度和燃烧速率的影响;开展了低热值燃气富氧点火技术的工业化试验.研究结果表明,采用富氧空气作为助燃剂可以显著提高低热值燃气点火温度,改...     

高炉富氧喷吹还原性气体工艺分析

为降低高炉炼铁中固体碳耗、高效利用冶金高温副产煤气,提出高炉富氧喷吹还原性气体工艺流程,建立基于物料平衡与热平衡的高炉数学模型,并修正了理论燃烧温度计算公式.应用该模型分别对传统高炉、炉缸富氧喷吹还原性气体以及炉身喷吹循环煤气的炼铁流程进行技术参数分析.结果表明,炉缸富氧喷吹还原性气体以及炉身喷吹循环煤气的炼铁流程中,...     

基于测试的烟气循环烧结工艺

在正常生产情况下,以新钢8号360m2烧结机为研究对象,提出基于测试的烟气循环烧结工艺思路。采用风箱支管开孔取样的测试方法,通过选择合理的测定位置和测点,测试烧结烟气温度、O2体积分数以及SO2和NOx体积分数,探索其变化规律并制定适宜的内、外循环工艺方案。研究结果表明,烧结机前段风箱烟气中O2体积分数较低,在18号风箱之后O2体积分数逐步上升;烧结烟气密度随温度升高而变小,流速相应增大,但其标况流量相当;烧结循环烟气O2体积分数越高,烧结机漏风率越低,烟气循环率越高;内、外循环工艺都能降低固体燃料消耗,清洁烧结生产,前者兼顾增产功效,适合新建项目,后者兼顾减排功效,适合改造项目。     

红土镍矿烧结节能降耗技术研究及应用

褐铁矿型红土镍矿具有较低的铁品位和丰富的结晶水及高熔点矿物,这导致其烧结矿产质量低、固体燃耗高。通过开发加压致密化烧结技术、热废气循环烧结技术及多力场协同强化烧结技术,显著改善了其烧结矿产质量指标,有力地促进了节能减排。相对于常规烧结工艺,采用多力场协同强化技术后,烧结矿转鼓强度由45.87%增至56.93%,利用系数由0.97增至1.15 t/(m2·h),固体燃耗从140.52减至107.91 kg/t,废气中CO₂、NO_x及SO₂最高体积分数分别由27.42%、0.019 8%和0.261 5%降至19.89%、0.015 4%及0.203 0%,有害气体排放明显减少。这在相关工业应用中得到进一步验证。为更好地实现褐铁矿型红土镍矿烧结的清洁生产,可开发球团烧结技术,以进一步改善烧结矿产质量指标和降低生产能耗,值得大力推广应用。     

低温厚料层烧结技术应用与设备改造

为降低烧结矿燃料单耗,提高烧结矿的产量和质量,保证高炉顺行,应用了低温厚料层烧结技术.为确保该技术的应用,对360 m2烧结系统台车上栏板进行改造,使烧结料层厚度由0.65 m提高到0.7 m,同时对烧结机漏风、烧结点火炉等设备进行改进,使工艺设备条件得到了改善.经过生产实践证明,改造效果良好,节能降耗明显,具有显著的经济效益.     

均质烧结技术在鞍钢的应用

简要介绍了均质烧结技术的特点及在鞍钢的应用情况。实施该技术后，烧结机料层厚度提高了50—100mm，点火温度降低了150—200℃，点火煤气消耗降低了31．5％-50．5％，固体燃料消耗降低了2～3kg/t。     

铁矿粉富氧烧结试验研究

为提高烧结矿冶金性能,以不同氧气流通量(0、6、7、8 m3/h)进行铁矿粉富氧烧结试验研究,结合试验过程的废气温度、收缩率、烧结速度等技术参数和烧结矿的显微矿相分析结果,研究不同富氧量对烧结矿的成品率、利用系数、转鼓强度、粒度组成等综合性能的影响。结果表明:在富氧7 m3/h的条件下,烧结矿综合指标达到最佳。与基准样相比,所得烧结矿中针状铁酸钙的比例明显增多,且烧结矿成品率、转鼓强度、抗磨指数分别提高了12.03%、0.66 MPa、1.2%;此外,烧结矿中的氧化亚铁含量与基准样相比有所降低,其他化学成分无明显影响。富氧烧结有利于提高烧结矿强度,降低高炉冶炼焦比,对实际生产具有提高冶炼效率的指导意义和降低生产成本的经济意义。     

邯钢炼铁部400m^2烧结机节能减排生产实践

邯钢烧结耗能占整个钢铁厂能源消耗的13％左右,而产生的硫化物的排放更是烧结生产主要的污染指标．400m^2目前通过改善原燃料的性能、设备的稳定运行、除尘和脱硫的能力,最终达到烧结固体燃料消耗降低0．5％,排放气体中含尘量〈12mg／m^3,硫化物排放量〈90mg／m^3,取得节能减排的好效果．