淡水河谷球团厂使用卡粉的生产实践(2)

表6 使用卡粉前后球团矿的还原度变化情况%使用卡粉前使用卡粉后2015年2016年2017年2018年还原度

2.2 阿曼球团厂使用卡粉的实绩

淡水河谷阿曼球团厂位于阿曼苏哈尔市利瓦工业港内，于2011年4月开始运营[5]，设计产能为2×450 万吨/年，历年产量如图4所示。该厂为干式球磨+链箅机回转窑工艺。2016年以前，主要使用巴西南部硬质赤铁矿生产氧化球团，作为生产直接还原铁的原料。从2016年开始，逐步配入卡粉作为原料，目前卡粉的配比已达25%～30%。

图4 淡水河谷阿曼球团厂历年产量

表7为配入卡粉前后对磨矿指标的影响，配入25%的卡粉替代硬质赤铁矿后，球磨机处理能力增加了11%，同时，钢球消耗量降低48%，电耗也降低了7%，而所得到磨矿产品的比表面积增加了600 cm2/g。这也验证了卡粉具有良好的可磨性，可降低磨矿成本。

表7 卡粉对磨矿指标的影响卡粉比例/%给料速率/(t·h-1)钢球消耗/(kg·t-1)电耗/(kW·h·t-1)比表面积/(cm2·g-1)

表8、表9对比了配加卡粉后对造球过程以及焙烧球性能的影响。由表8可见，配入25%的卡粉以后，适宜的造球水分由7.8%降低至7.4%；膨润土添加量由7.0 kg/t降低至5.9 kg/t，降幅达16%；与此同时，生球落下次数由5.4 次/0.5 m提高至8.0 次/0.5 m。可见，卡粉具有优异的成球性，即使在生球水分和膨润土用量同时降低的情况下，仍可以提高生球的落下强度。

由于生球质量改善，该产线的台时生产能力由557 t/h提高至615 t/h，增幅达10%。热能消耗由242 Mcal/t降低至222 Mcal/t，能耗降低了8%，其原因主要在于适宜的造球水分降低了，可节约用于生球干燥的热量；生球质量提高后，降低了生球在干燥预热过程中粉末的产生，从而提高料层透气性，改善传质传热条件[6]。

表8 卡粉对造球及焙烧过程的影响卡粉比例/%造球水分/%膨润土用量/(kg·t-1)生球落下次数/(次·(0.5m)-1)台时产量/(t·h-1)热能消耗/(Mcal·t-1).45.98.0

由表9可见，配入卡粉前后，在预热焙烧工艺条件无明显变化的条件下，球团矿的抗压强度均保持在3 000 N以上；筛下粉含量则由6.9%降低至3.6%，降幅达48%，这也从另一个角度证明了配入卡粉以后，生球在干燥预热过程中产生的粉率减小；磨损指数由3.7%降低至3.2%，表明使用卡粉生产的球团矿更耐磨了。

表9 卡粉对球团矿质量的影响卡粉比例/%抗压强度/N筛下粉含量/%磨损指数/%0.93..63.2

从阿曼球团厂的生产实绩来看，配入卡粉以后，对整个生产系统各个指标均有显著的改善作用，这也是阿曼球团厂的年产量逐年攀升，并超过设计产能的主要原因。

3 结语

1)卡粉是一种典型的赤铁矿粗粉，铁品位高达65.1%，二氧化硅及其他有害元素含量均较低，磨矿功指数仅为11 kW·h/t ，可将其磨矿至适宜粒度作为优质球团原料。

2)淡水河谷球团厂的生产实绩表明，卡粉极易研磨，无论是在湿式还是干式磨矿体系下，均可提高磨矿系统的产量，并提高研磨后产品的比表面积，改善混合料造球性能。

3)淡水河谷球团厂的工业实践表明，磨矿后的卡粉具有优异的成球性，可降低膨润土用量和造球水分；减少生球在干燥预热过程中粉末的产生，改善料层传质传热条件，提高热能利用效率，从而降低工序能耗；同时，还可以提高台时产量，改善球团矿质量。

[1] 许满兴，冯根生，祁成林.论我国高炉炉料结构的未来与高品位球团矿生产[C].2019年全国烧结球团技术交流年会论文集.上海，2019:1-5.

[2] 徐萌，张雪松，吉立鹏，等.京唐高炉高球比下含铁固废流重构解析[J].中国冶金，2018，28(11):5-9.

[3] 王淀佐，邱冠周，胡岳华.资源加工学[M] .长沙：中南大学出版社.2005：45-47.

[4] 温力士.强化巴西赤铁矿链箅机—回转窑球团焙烧技术及其在中国的工业应用[D].湖南：中南大学,2012.

[5] Anonymous. Vale Commissions Oman Pelletizing Plants and Distribution Center[J]. Engineering & Mining Journal,2011,212(2):20.

[6] 傅菊英，姜涛，朱德庆.烧结球团学[M].长沙：中南工业大学出版社.1995：274-279.

文章来源：《烧结球团》 网址: http://www.sjqtzz.cn/qikandaodu/2021/0730/562.html