燒結(jié)工序是鋼鐵企業(yè)僅次于高爐煉鐵的第二大耗能工序。燒結(jié)礦成本的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響高爐煉鐵成本、冶煉順行、操作制度和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),以及整個鋼鐵企業(yè)的效益。在當(dāng)前鋼鐵企業(yè)主業(yè)普遍虧損的情況下,如何進一步挖掘燒結(jié)工序的降本增效潛力,成為鋼鐵企業(yè)普遍關(guān)注的議題。6月2-5日,在中國金屬學(xué)會主辦的“2015年全國燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)研討會”上,與會代表圍繞“優(yōu)化工藝、精細操作、降耗增效”的主題,對能夠進一步降低燒結(jié)工序成本、增加效益的主要燒結(jié)技術(shù)進行了深入探討,其中優(yōu)化配礦技術(shù)、低負壓點火技術(shù)、低MgO燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)、厚料層均質(zhì)燒結(jié)技術(shù)等引起代表的高度關(guān)注。
精細操作的優(yōu)化配礦技術(shù)
當(dāng)前,優(yōu)化配礦技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用不再停留在化學(xué)成分、成本等簡單要求層面,而是結(jié)合鐵礦粉燒結(jié)條件下的高溫?zé)Y(jié)性能,其在燒結(jié)過程中的作用和貢獻,鐵礦粉之間性能差異與性能互補性,合理利用不同類型鐵礦粉的層面。優(yōu)化配礦技術(shù)為企業(yè)擴大鐵礦資源、降低燒結(jié)和煉鐵成本提供了有效的支撐。
優(yōu)化配礦的正確理念是:根據(jù)不同礦種的燒結(jié)特性合理搭配;重點抓住同化性和液相流動性指數(shù);堿度是燒結(jié)礦質(zhì)量的核心,應(yīng)選擇最佳的堿度和適宜的化學(xué)組成。配礦是為了降低成本,但不能降低入爐料的質(zhì)量,建立企業(yè)的主礦體系是重中之重。
優(yōu)化配礦的主要方法有:按鐵礦粉燒結(jié)反應(yīng)性的配礦方法、按鐵礦粉燒結(jié)基礎(chǔ)特性配礦的方法和按鐵礦粉晶體顆粒大小、水化程度和Al2O3含量高低三個特性配礦的方法。
節(jié)約能源的低負壓點火技術(shù)
燒結(jié)料層的透氣性是由點火負壓、燒結(jié)抽風(fēng)負壓、燒結(jié)機漏風(fēng)率和配碳決定的。在眾多因素中,點火負壓是形成整個燒結(jié)料層透氣性的一項關(guān)鍵操作。高負壓點火是指1號-3號風(fēng)箱負壓與燒結(jié)抽風(fēng)負壓同值,夯實了燒結(jié)混合料層,造成透氣阻力增大,整個燒結(jié)過程呈現(xiàn)高負壓、不均勻燒結(jié)狀態(tài),不僅增加電耗,還嚴重影響燒結(jié)產(chǎn)量和質(zhì)量。有專家提倡采用低負壓點火,點火溫度控制在1050-1150℃,點火時間為45-90s,點火負壓為燒結(jié)抽風(fēng)負壓的50%-60%,形成正常的均勻燒結(jié),提前到達燒結(jié)終點,有利于降低燒結(jié)電耗,節(jié)約能源,提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量。但是點火負壓也不能過低,過低會造成點著的混合料表層不易往下引,燒結(jié)速度慢,造成機尾不能達到燒結(jié)終點,嚴重影響燒結(jié)礦成品率和成品礦強度??傮w來看,低負壓點火是最適宜的點火方法,可降低燒結(jié)點火能耗,提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量。
降本增效的低MgO燒結(jié)
煉鐵精料技術(shù)的核心是鐵礦原料的品位,降低MgO含量的目的是為了提高綜合入爐品位,降低熔劑消耗,進而實現(xiàn)降本增效。
燒結(jié)礦中的MgO與SiO2、Al2O3不同,SiO2、Al2O3是礦粉本身帶入的,而MgO是通過白云石粉或者高鎂粉、蛇紋石等含MgO熔劑帶入的。過多加入含MgO的熔劑會影響燒結(jié)礦品位,進而影響高爐綜合入爐品位。低MgO燒結(jié),一方面可以降低熔劑消耗,降低熔劑采購的成本,另一方面還可以提高煉鐵綜合入爐品位,減少渣鐵比,促進煉鐵降低燃料消耗,降低生產(chǎn)成本。
韓國浦項鋼鐵公司燒結(jié)礦MgO含量很低,小于1%。高爐渣中MgO穩(wěn)定在4.0%左右,而渣中Al2O3并不低,爐渣中的鎂鋁比很低(小于0.3%),高爐利用系數(shù)和燃料消耗指標(biāo)都比較好。
沙鋼自2010年開始倡導(dǎo)低MgO燒結(jié)生產(chǎn)和低MgO高爐冶煉,經(jīng)過幾年的生產(chǎn)探索,燒結(jié)礦MgO含量逐步降低并穩(wěn)定在1.55%左右,煉鐵生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定。降低MgO的關(guān)鍵是高爐工長要能適應(yīng)低MgO渣系的操作,要能穩(wěn)定爐溫、爐況,這考驗著高爐工長的操作水平,也考驗著公司的綜合管理水平。
厚料層均質(zhì)燒結(jié)技術(shù)
厚料層燒結(jié)技術(shù)有降低燒結(jié)能耗、改善燒結(jié)礦質(zhì)量、促進燒結(jié)工藝過程良性循環(huán)等優(yōu)點,是燒結(jié)生產(chǎn)長期追求的目標(biāo)。我國燒結(jié)料層厚度不斷提高,已實現(xiàn)900mm厚料層燒結(jié)。
馬鋼通過探索、研究、改進工藝設(shè)備等一系列工作,在燒結(jié)生產(chǎn)率滿足需要的前提下,將380m2燒結(jié)機系統(tǒng)原設(shè)計700mm厚的燒結(jié)料層提高到900mm,率先在國內(nèi)實現(xiàn)900mm厚料層燒結(jié)。與700mm料層燒結(jié)相比,900mm厚料層燒結(jié)具有以下主要優(yōu)點:①在工藝、原料等基本相同情況下,燒結(jié)固體燃耗下降5.84kg/t、電耗下降9.26kWh/t、點火能耗下降0.24kgce/t。②燒結(jié)利用系數(shù)提高0.083t/(m2·h),增幅6.4%;燒結(jié)礦入爐比由年均68.3%提高到年均71.8%,熟料比相應(yīng)提高,為開展配礦降低成本打開了空間。900mm厚料層均質(zhì)燒結(jié)提升了燒結(jié)礦質(zhì)量,所以在保持燒結(jié)礦質(zhì)量的情況下,可以適量使用“低價礦”進行配礦,從而實現(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目的。③在燒結(jié)原料質(zhì)量持續(xù)惡化的情況下,燒結(jié)礦質(zhì)量仍有改善。燒結(jié)礦平均粒度提高7.51mm,篩分指數(shù)降低2.41%、粉燒比降低9.82kg/tFe。
技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)降本增效的重要途徑,有效、成熟的低成本燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用將對全國燒結(jié)技術(shù)水平的提升、降低生產(chǎn)成本和節(jié)能減排以及鋼鐵企業(yè)早日走出困局作出貢獻。
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