鞍钢合理炉料结构的形成

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第38卷第11期钢铁Vol.38,No.112003年11月IRONANDSTEELNovember2003鞍钢合理炉料结构的形成于丽娟宋宪平王义达马厚辉杨熙鹏(鞍山钢铁集团公司)摘要鞍钢高炉合理的炉料结构是高碱度烧结矿与酸性球团矿搭配使用。建设弓矿200万t球团厂,生产高质量的酸性球团矿取代东烧酸性小球烧结矿(东烧改为生产高碱度烧结矿),4年回收投资,鞍钢全面实现合理的炉料结构。关键词炉料结构酸性料链箅机回转窑球团①RATIONALIZATIONOFBURDENCOMPOSITIONATANSHANSTEELYULijuanSONGXianpingWANGYidaMAHouhuiYANGXipeng(AnshanIronandSteelGroupCo.)ABSTRACTTherationalburdencompositionatAnshanSteelisthecombinationofhighbasicitysintersandpellets.Theto2be2built2milliontonpalletizingplantofGongchanglingMiningCompanywillproducehighqualityacidpelletstoreplacetheAMPSfromDongan2shanSinteringPlant,whichwillproducehighbacsicitysinters.TheinvestmentoftheprojectwillbepaidbackwithinthreeyearsandtheburdencompositionatAnshanSteelwillbera2tional.KEYWORDSburdencomposition,acidcharge,graterotarykiln,pellet1前言211细精矿与造块鞍钢高炉的炉料长期使用单一自熔性烧结矿鞍钢铁矿石品位低,矿物结晶粒度细,经过细磨后,又采用高碱度烧结矿搭配酸性球团矿与高碱度深选后的产品为细精矿。细精矿品位高,SiO2含量烧结矿搭配酸性小球烧结矿两种结构并存,最后形较高(相对于其他同品位的精矿),粒度细。鞍钢现有[1]成高碱度烧结矿搭配酸性球团矿炉料结构。几个矿山如弓长岭、大孤山、齐大山、东鞍山等精矿2鞍钢高炉的炉料结构年产量约1500万t,物化性能见表1。表1鞍钢细精矿物化性质Table1PhysicochemicalpropertiesofironconcentratesatAnshanSteel粒度ö%比表面积ö矿石种类产量ö万t·a-1矿物类别TFeö%SiO2ö%cm2·g-1<01076mm<01050mm弓磁浮选精矿400磁选68155100951569141360调军台精矿260混选64157107921568142140齐大山精矿260混选641510170851153131720大孤山磁精矿250磁选65156125901865141692东矿浮选精矿250浮选601010160971773122450细精矿成球性能好,适合于球团工艺,鞍钢带式高炉冶炼要求。由于历史的原因和炉料结构的要求,焙烧机单机产量200万töa,球团矿质量优良,满足细精矿虽然难于烧结,鞍钢仍然以烧结为主,并在几①联系人:于丽娟,高级工程师,鞍山(114021)鞍山钢铁集团公司设计研究院 ·2·钢铁第38卷十年中形成了一整套细精矿烧结技术:以小球厚料10、11号大高炉用料。这两座高炉比用单一自熔性[1]层烧结工艺为核心;生产高碱度烧结矿,大冷烧比大烧结矿增产12%,焦比降低40kgöt,结束了鞍钢冷却风量的冷却技术;椭圆等厚筛筛分整粒工艺;返用单一自熔性烧结矿历史,为细精矿造块找到了合矿加湿定量配料;大电(除尘面积)烧(烧结面积)比理的炉料结构,即70%～80%的高碱度烧结矿与大风量除尘技术;冷却废气全面利用生产蒸汽和热30%～20%的酸性球团矿搭配。此间,小高炉仍然风烧结等技术。鞍钢烧结生产表明,细精矿用烧结法使用自熔性烧结矿。生产高碱度烧结矿,物化冶金性能优良,满足高炉冶90年代末,三烧改冷矿,生产高碱度烧结矿,东炼要求,是合理炉料结构中的主要部分;细精矿用烧烧改造,生产酸性小球烧结矿,这样小高炉使用高碱结法生产酸性烧结矿的理化冶金性能远远低于酸性度烧结矿配酸性小球烧结矿。球团矿理化性能,小高炉尚可以用,但不能满足大型213炉料结构现状高炉的冶炼要求。新世纪开始,二烧、东烧各改造成为1台3602212鞍钢炉料结构的变化m烧结机,分别生产高碱度小球烧结矿和酸性小球90年代以前40年,鞍钢烧结为热矿工艺,生产烧结矿,三烧增加强化制粒措施,生产高碱度烧结碱度为113自熔性烧结矿,高炉熟料率99%,使用矿。至此,鞍钢人造富矿能力为1810万töa,酸碱料单一的自熔性烧结矿。的比例约为3118∶6812,可以生产1000万t生铁,290年代初,新三烧2×265m烧结机,球团1鞍钢炉料结构见表2。2台32116m带式焙烧机投入生产,生产冷矿,供214炉料结构中的问题表2鞍钢炉料结构Table2DurdencompositionatAnshanSteel弓矿球团项目二烧三烧新三烧东烧带式球团一期二期设计规模ö台·m-21×3604×902×2651×3601×32116L2HL2H设计能力ö万t·a-1388354504365200200200入炉料量ö万t·a-1357326463336198198198炉料碱度11601160118501550105酸性料ö万t·a-1534(3118%)534(3118%)现状碱性料ö万t·a-11146(6812%)1146(6812%)1146(6812%)炉料碱度119119119119010501050105结构酸性料ö万t·a-1594(2817%)594(2817%)碱性料ö万t·a-11482(7113%)1482(7113%)1482(7113%)生铁能力ö万t·a-112003“十五”期间,一、二排高炉改为2座3200m高210,高碱度烧结矿的物化性能也降下来。由此可见,炉,这样鞍钢形成5座大高:7、10、11号高炉容积各鞍钢炉料问题出在酸性料上,东烧酸性料“酸度”不33为2580m,新1、2号各为3200m,具备年产1200够,而生产象球团矿碱度(自然碱度)的酸性烧结矿万t生铁能力。高炉大型化后,人造富矿存在以下两在工业生产中几乎不可行。因此,东烧应改为生产高个问题。碱度烧结矿(不用改造投资),用球团矿取代东烧酸(1)总量不足,生产1200万t生铁,人造富矿缺性料。口350～400万t。3酸性炉料(2)2ö3的酸性料为东烧小球烧结矿,其理化酸性料有酸性小球烧结矿、酸性烧结矿、酸性球冶金性能不能满足大高炉冶炼要求。由表3可见:①团矿等,它们的理化性能见表3。与球团矿相比,东烧酸性烧结矿铁品位低7个百分由表3可见,酸性料中球团矿物化冶金性能最点,FeO含量高13个百分点,强度和还原性差。②东佳。生产实践已证明,球团矿配高碱度烧结矿是合理烧酸性小球烧结矿碱度为015,处于强度、还原性不的炉料结构,满足大高炉精料要求;东烧酸性小球烧3好的碱度区间;与015碱度相匹配的高碱度烧结矿结矿能否满足3200m高炉冶炼要求,国内外炼铁的碱度为116,低于烧结矿性能好的碱度范围118～生产上尚无先例。酒泉小球烧结矿质量在酸性料中 第11期于丽娟等:鞍钢合理炉料结构的形成·3·表3酸性料理化性能Table3Physicochemicalpropetiesofacidcharges矿种类TFeö%FeOö%CaOöSiO2转鼓ö%筛分(<5mm)ö%东烧酸性小球烧结矿56.513.100.5575.813.75酒泉酸性小球烧结矿53.712.300.4282.018.98昆明酸性烧结矿54.812.960.5060.75.44鞍钢球团矿63.50.580.0593.23.50是最好的,但其性能远不如鞍钢球团矿。酒泉当地没2100Nö个,FeO由5%降低到1%,煤耗由30有合适的球团原料,使用酸性小球烧结矿是不得已kgöt降低到15kgöt,维修费降低10元(t)。改造后而为之。超产降耗,优质增效,表明我国第1台大型L2H球为解决酸性料质量问题,鞍钢决定在弓矿(鞍钢团技术成熟,技术经济指标达到国内球团的先进水弓长岭矿业公司简称)建设球团厂,东烧改为生产高平。碱度烧结矿。届时,既解决1200万t生铁炉料缺口,首钢限产,调整结构,保效益,在迁安矿区建设又全部实现高碱度烧结矿配酸性球团矿的合理炉料2号L2H生产线,实现炉结构调整。首钢有110万t结构(表2)。球团生产技术和丰富经验,新生产线工艺完全有把4弓矿200万t链箅机回转窑(L-H)工程握;L2H主要设备国内制造,老生产线国内制作,新411弓矿采用L2H法生产酸性球团矿生产线立足国内,其中仅立式混合机,回转窑轴承,弓矿原料为磁铁精矿,球团的三种工艺方法均液压电机引进。可生产酸性球团矿。竖炉法,单机(台)产量低,质量413弓矿球团工程的特点难以满足大高炉要求,环境治理难度大,不宜选用。41311原料资源的优势带式焙烧机产量、质量均能满足大高炉要求,鞍钢又弓矿有稳定可靠的12亿t磁铁矿资源,有年产有丰富的生产管理经验,但是由于弓矿远距鞍钢50400万t磁铁矿的选矿厂。km,难以解决气体燃料问题,也不宜采用。L2H法产2001年弓矿磁选厂经“提铁降硅”技术改造后,量高、质量好,工艺设备技术水平高,又可以用煤作铁精矿品位由6514%提高到6815%,SiO2由8%燃料。首钢L2H生产实践解决了L2H法的设计、设降至4%左右,精矿粒度<01076mm的大于93%,备、建设、生产操作(主要是回转窑结圈)等关键技<01050mm的大于69%,这是我国最好的球团原术。因此,弓矿球团选用L2H生产酸性球团矿。料。412首钢L2H球团生产技术成熟41312产品质量高能耗低首钢1号L2H生产线建在河北迁安矿区,使用鞍山冶金设计研究院用弓矿高品位精矿的实验磁铁精矿,煤作燃料,1985年建厂,设计年产35万t表明,可以生产品位66%以上,SiO2含量4%左右金属化球团矿。1998年改为生产氧化球团,设计能的低硫,低磷,低膨胀率的酸性球团矿。由表4可以力为70万töa,经过10年攻关,最后在2000年10看出,弓矿球团矿质量国内第一,世界先进,是冶金月投资2860万元,截窑加冷却机改造成功。改造解原料市场的拳头产品。弓矿球团比酸性小球烧结矿决了L2H工艺设备技术高,操作难(主要是回转窑具有高质量、低能耗的显著特点。结圈)等关键技术。改造后第一年产量超设计达到41313产品有市场竞争能力110万t,抗压强度由改造前的1600Nö个提高到目前我国球团矿年产量约2400万t,仅占炉料表4弓矿球团矿技术经济指标与酸性料比较Table4Comparisonbetweenthetechnico2economicalindexesofGongchanglingMiningCompany'spelletsandthatofacidcharges抗压强度ö转鼓指数ö膨胀指数ö煤耗ö电耗ö项目TFeö%FeOö%SiO2ö%N·个-1%%Sö%Pö%kg·t-1kWõhõt-1弓矿球团>661001504>250095<120104010012028鞍钢球团631501522493932540首钢球团651021001535国际先进水平>6610<1100<3>2500>9513120104010515东烧酸性小球烧结矿561513110111875186542 ·4·钢铁第38卷比例约10%,球团市场缺口量约3000万t,因此,国益630万元(按铁品位>1%,铁产量>3%,同时焦内市场需求量很大。据测算,弓矿球团矿成本为360比<2%计算);这是因为原料品位相同时,生产球元öt,相同品位的进口球团价为400～420元öt,弓团矿少用煤45kgöt,煤的灰分不进入球团矿成分,矿球团在质量与价格上具有与进口球团竞争的优而生产烧结矿,煤的灰分进入烧结矿而使品位降低,势。这就是说,同样的原料,生产球团矿的品位比生产烧41314弓矿球团经济效益结矿的品位高出015～018个百分点;(1)弓矿球团按销售价400元öt计算(进口球③减少环保治理,社会效益显著,这是因为煤团为400～420元öt),扣去成本360元öt,年可获效耗降低80%,燃烧产物降低80%,减少污染,简化益8000万元,投资回收期4年(不含建设期)。环保治理。(2)按照建设弓矿球团,球团矿取代东烧酸性5结论烧结矿,在烧结高炉冶炼中的效益为7806万元,具(1)鞍钢建设弓矿球团,生产酸性球团矿取代体计算如下。东烧酸性小球烧结矿,东烧改为生产高碱度小球烧1)球团矿氧化亚铁含量比东烧酸性小球烧结结矿,既解决炉料缺口,又极大地提高酸性料的质矿低13个百分点,还原性好,高炉年节焦效益4000量,最终实现高碱度烧结矿搭配酸性球团矿的炉料万元(按氧化铁<1%,焦比<115%计算)。结构,为高炉增铁节焦降低成本提供精料。2)球团矿强度好,粉末低10个百分点,高炉增(2)弓矿采用L2H工艺,除产品质量达到国际铁节焦年效益476万元(按粉末<10%,铁产量水平外,其最大特点是能耗低,仅为烧结的1ö3,为>6%,焦比<016%计算)。降低成本,减少环境治理费用创造有利条件。3)球团矿能耗低,煤耗比东烧低45kgöt,由此(3)弓矿高品位球团矿在冶金原料市场中有很带来显著的经济效益和社会效益如下:强的竞争力,必将推进鞍钢发展球团,也将推动国内①燃料费降低1315元öt,年降低成本2700万球团的发展,加快实现合理炉料结构中30%酸性料元;优质化的进程。②铁品位高015～018个百分点,增铁节焦效参考文献1周传典1鞍钢炼铁技术的形成和发展1北京:冶金工业出版社,19981791