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提高球团矿使用占比助力行业节能减排
杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 银河白 https://www.steelhome.cn[钢之家 SteelHome] 2021-11-18 08:43:38[打印]A+ A-  +关注 
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   我国虽然铁矿石储量巨大,但平均品位较低(35%左右),需要经过选矿富集,经选矿后可以获得含铁65%以上的精矿。据了解,这类富选铁精粉粒度细,很适合生产球团矿,但受选矿成本高、进口矿冲击等因素影响,矿山开采规模不大。目前,球团矿在高炉熟料中的占比大致在15%左右。采用高品位优质球团矿炼铁,对于降低高炉燃料消耗、节能减排和绿色钢铁工业发展大有裨益。因此,应逐步提升球团矿在高炉熟料中的占比。
   球团工艺与烧结工艺一样,都是钢铁冶炼行业中作为加工铁矿石的一种工艺。球团矿就是把细磨铁精粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后,在加水湿润的条件下,通过造球机滚动成球,再经过干燥焙烧,固结成为具有一定强度和冶金性能的球形含铁原料。
   由于对炼铁用铁矿石品位的要求日益提高,大量开发利用贫铁矿资源后,选矿工艺提供了大量小于0.074毫米(-200目)的细磨精矿粉,这样的细磨精矿粉用于烧结不仅工艺困难,烧结生产指标恶化,而且浪费能源。为使这种精矿粉经济合理地进行造块,球团工艺应运而生。20世纪50年代,铁矿粉造块应用球团工艺在钢铁工业生产中已成规模。近几十年,球团矿生产发展迅猛。
   球团矿靠滚动成形,粒度均匀,经过高温焙烧固结,具有很高的机械强度,不仅满足高炉冶炼过程的要求,而且可以经受长途运输和长期存储,具有商品性。它的一个特点是对原料矿中的二氧化硅含量没有严格要求,可以使用品位很高的铁精粉,从而有可能使高炉的渣量降到很低的水平(甚至200千克/吨)。我国有大量的磁铁精粉,故更应发展这种造块方法,给高炉提供优质球团矿,与高碱度烧结矿搭配形成合理的炉料结构,为提高高炉生产经济技术指标创造条件。
   球团矿具有四大优势
   球团矿的种类很多,根据固结机理的不同,可分为高温固结型(包括氧化焙烧球团、金属化球团等)和常温固结型(一般称为冷固球团)两类。目前球团生产以酸性氧化球团矿为主。
   同样是用于高炉冶炼的炉料,球团矿与烧结矿的区别在于:
   一是随着矿产资源的不断开采,富矿短缺,必须不断扩大贫矿资源的利用,而选矿技术的进步可经济地选出高品位细磨铁精矿。但过于精细矿不利于烧结,透气性差,影响烧结矿产量和质量的提高,而用球团法处理很适宜,原因是过细精矿易于成球。粒度越细,成球性越好,球团强度越高。
   二是烧结矿是形状不规则的多孔质块矿,而球团矿是规则的,一般是直径在10毫米~25毫米的球形矿。球团矿较烧结矿粒度均匀,微气孔多,还原性好,强度高且易于贮存,有利于强化高炉生产。
   三是适于球团法处理的原料已从磁铁矿扩展到赤铁矿、褐铁矿以及各种含铁粉尘、化工硫酸渣等。球团方法也适用于有色金属的回收。总之,球团矿有利于开展资源综合利用,推动钢铁制造业绿色发展。
   四是球团工艺不像烧结工艺要靠液相固结,且在混合料中必须有燃料,为烧结过程提供热源。球团矿主要依靠矿粉颗粒的高温再结晶固结,不需要产生液相,热量由焙烧炉内的燃料燃烧提供。在我国钢铁工业以长流程为主的背景下,提高球团矿在高炉熟料结构中的比例将有利于行业碳减排。
   球团矿的3种主要生产工艺
   铁矿粉的球团过程包括生球成形和球团矿的焙烧固结两个主要作业。其中,焙烧固结是目前生产球团矿普遍采用的方法,通过焙烧使球团矿具有足够的机械强度和良好的冶金性能。
   目前,合理的氧化球团焙烧方法有3种,即带式焙烧机焙烧球团、链箅机-回转窑焙烧球团、竖炉焙烧球团。
   带式焙烧机焙烧。带式焙烧机基本上与带式烧结机相似,然而两者生产过程完全不同。一般球团带式焙烧机的整个长度可依次分为干燥、预热、燃料点火、焙烧、均热和冷却6个区域。
   链箅机-回转炉焙烧。其是由链箅机、回转窑和冷却机组合而成的焙烧工艺。生球的干燥、脱水和预热过程在链箅机完成,高温焙烧在回转窑内进行,而冷却则在冷却机上完成。
   竖炉焙烧。焙烧球团矿的竖炉是一种按逆流原则工作的热交换设备。生球装入竖炉以均匀的速度连续下降,燃烧室生成的热气体从喷火口进入炉内,热气流自下而上与自上而下的生球进行热交换。生球经干燥、预热后,进入焙烧区进行固相反应而固结,球团在炉子下部冷却,然后排出,整个过程在竖炉内一次完成。
   资料显示,目前国内3种焙烧方式占球团矿生产总量的比例大致是带式焙烧占5.4%、链箅机-回转窑焙烧占58.6%、竖炉焙烧占36%。
   大力发展先进球团技术
   几十年来,球团矿无论是生产技术水平还是产出量都有很大提升,但当前球团矿在高炉炉料中的配比仍有待进一步提升。下一步,我国仍需大力发展先进球团技术,如调整球团生产工艺设备(推广链箅机-回转窑和带式焙烧机,淘汰竖炉)、降低膨润土消耗、提高球团矿品位、降低工序能耗、球团烟气处理等;同时,补充完善行业生产技术经济指标统计体系,使球团矿生产技术统计更加丰富、科学、合理。
   笔者认为,在供给侧结构性改革、钢铁产量产能受限等背景下,球团矿使用比例和铁矿粉价格对应关系将发生变化。尤其是受环保限产等因素影响,烧结矿的弊端逐渐显露,球团矿使用比例或呈上升趋势。钢铁企业也意识到,须制备优质球团矿,提高高炉炉料球团矿的配比,降低高炉对烧结矿的依赖,因此,应逐步提升球团矿的生产能力和产量,或增加商品球团矿的采购量。
  

(采编: 钢之家资讯部 请勿转载 垂询电话:0555-2238831 15255511651)

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