大比例球团矿在安钢高炉的应用

来源:烧结球团 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-07-30
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摘要:0 前言 合理的炉料结构是高炉生产获得优质、高产、低耗、长寿、低成本的重要因素之一,在我国传统的高炉炉料结构中,约60%以上为烧结矿,主要是高碱度烧结矿[1]。在钢铁行业中,

0 前言

合理的炉料结构是高炉生产获得优质、高产、低耗、长寿、低成本的重要因素之一,在我国传统的高炉炉料结构中,约60%以上为烧结矿,主要是高碱度烧结矿[1]。在钢铁行业中,烧结工序是主要的污染环节,据统计,钢铁行业中75.97%的SO2、73.09%的NOX、55.38%的烟粉尘均来自于烧结工序[2]。随着环保压力的日益增加,环保季京津冀及周边地区烧结限产已成为常态化,降低高炉炉料结构中的烧结矿配比,提高球团矿比例正在成为我国炼铁发展的新趋势。高炉配料正经历着从用块矿代替球团矿的模式[3]向使用大比例球团矿模式[4]的转变。

1 现状

安钢2 800 m3高炉设计出铁口3个,30个风口,采用串罐式无料钟炉顶,卡鲁金顶燃式热风炉,联合软水密闭循环冷却,第一代炉役于2007年6月28日点火开炉,2016年9月20日打水降料面停炉大修,由原来的陶瓷杯水冷炉底改为陶瓷垫水冷炉底,并对部分冷却壁进行了更换,对风口平台进行了拓宽改造,第二代炉役于2016年11月28日点火投产[5]。

安钢现有3台烧结机(1×360 m2、1×400 m2、1×500 m2),正常生产模式下,可实行炉机匹配供料,其中360 m2烧结机主供2 800 m3高炉。随着环保形势日趋严峻,特别是进入2019年以来,按照环保管控要求,几乎每个月都会有1 - 2台烧结机停机限产,烧结矿产能的不足导致原有的炉机匹配供料模式被打乱,2 800 m3高炉经常被迫减风、减氧控制冶炼强度,甚至休风待料,对高炉的生产组织造成了很大影响。随着烧结机停机限产的常态化,以往的大比例烧结矿的炉料结构模式已不能满足高炉生产需要。为了应对环保季烧结机停限产的局面,安钢2 800 m3高炉逐步改变原有的炉料结构,大幅度提高入炉球团比例。

1.1 近年来安钢2 800 m3高炉炉料结构

安钢2 800 m3高炉近几年的炉料结构以“高碱度烧结矿+球团矿+块矿”为主,烧结矿比例为71%~78%,球团矿比例为8%~14%,块矿比例为13%~17%,详见表1。

表1 安钢2 800 m3高炉2015年—2019年上半年炉料结构时间 烧结矿/% 球团矿/% 块矿/%2015年 77.67 8.87 13.46 2016年 77.10 8.06 14.84 2017年 72.61 10.82 16.57 2018年 72.82 13.00 14.18 2019年1—6月 71.44 13.94 14.62

从2015年开始,安钢2 800 m3高炉炉料结构中烧结矿比例逐年下降,烧结矿比例从2015年的77.67%降到了2019年上半年的71.44%,烧结矿比例降低了6.23%;球团矿比例逐年升高,球团矿比例从2015年的8.87%升高到2019年上半年的13.94%,球团矿比例升高了5.07%。随着环保形势的日趋严重,特别是2016年以后,安钢2 800 m3高炉配料结构模式已经逐渐开始了提高球团矿比例,但提高幅度不是很大。

1.2 国内使用大比例球团矿现状

发展大比例高品质球团矿为主的高炉炉料结构不仅是安钢绿色发展的需要,也是我国未来高炉炼铁合理炉料结构的发展趋势[6]。目前,我国已有部分高炉实现了较高比例的球团矿入炉。其中,首钢京唐钢铁联合有限责任公司球团矿的使用比例达到了57.55%,八钢高炉球团矿的使用比例高达80%[7]。国内部分钢铁厂的高炉炉料结构见表2。

表2 国内部分钢铁厂高炉炉料结构注:相关数据来源于中钢协2019年12月高炉生产技术主要指标参数统计数据。企业名称 炉号 炉容/m3 烧结矿/% 球团矿/% 块矿/%酒泉钢铁(集团)有限责任公司 1 2 000 68.63 24.86 6.51 2 1 000 66.07 26.94 6.99攀钢集团西昌钢钒有限公司1 1 750 64.10 34.00 1.90 2 1 750 61.26 30.28 5.45 3 1 750 63.80 29.70 6.50首钢股份公司迁安钢铁公司1 2 650 56.00 35.00 9.00 2 2 650 61.27 27.56 10.53 3 4 000 57.15 32.27 9.54首钢京唐钢铁联合有限责任公司 1 5 500 38.26 57.55 4.19 2 5 500 38.26 57.55 4.19太原钢铁(集团)有限公司 5 4 350 67.01 32.99 6 4 350 69.17 30.83马钢(集团)控股有限公司1 2 500 65.91 20.63 13.46 2 2 500 66.92 21.16 11.92 4 3 200 67.35 20.44 12.21河钢集团邯钢公司 8 3 200 58.54 22.79 18.68

1.3 国外使用大比例球团矿现状

北美25座高炉中13座高炉使用100%球团矿,其他12座高炉球团矿比例为51%~99%。南美巴西某钢铁厂2座3 284 m3高炉使用40%球团矿;欧州瑞典SSAB厂高炉,使用100%球团矿;荷兰艾默伊登厂高炉球团矿比例为60%;塞尔维亚钢厂使用75%~100%球团;俄罗斯下塔吉尔钢铁厂高炉使用53%球团矿;亚州日本某高炉使用70%球团矿[8]。

全球的大比例球团矿生产实践表明,各种不同比例的球团矿,甚至包括100%球团矿,都可以在高炉冶炼条件下稳定运行。

2 球团矿与烧结矿理化特性对比

文章来源:《烧结球团》 网址: http://www.sjqtzz.cn/qikandaodu/2021/0730/558.html



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