哈密坤銘釩鈦科技 重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 攀鋼設(shè)計(jì)院

　　1、前言

　　為開(kāi)發(fā)哈密牛毛泉釩鈦磁鐵礦資源，集團(tuán)公司決定采用直接還原鐵生產(chǎn)工藝建設(shè)釩鈦磁鐵礦資源深加工項(xiàng)目，對(duì)鐵、釩、鈦加以利用。

　　世界上已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的直接還原鐵生產(chǎn)技術(shù)達(dá)幾十種之多，對(duì)于處理釩鈦礦的已有技術(shù)，目前均存在一些技術(shù)障礙【1】，能耗普遍偏高。公司確定按照外熱式豎爐為核心的技術(shù)路線進(jìn)行自主研發(fā)。

　　通過(guò)近五年的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、建設(shè)工業(yè)規(guī)模的驗(yàn)證線試驗(yàn)，對(duì)以還原豎爐為核心的整個(gè)工藝技術(shù)開(kāi)展了大量的研發(fā)工作。到目前為止，2萬(wàn)噸產(chǎn)能的第二代豎爐正在運(yùn)行試驗(yàn)，金屬化率、能耗等均得到十分優(yōu)異的指標(biāo)。

　　針對(duì)釩鈦磁鐵礦、普通礦、高品位普通礦生產(chǎn)直接還原鐵的相關(guān)技術(shù)研究還將在聯(lián)合開(kāi)發(fā)小組的參與下繼續(xù)深入，對(duì)于成型的以第三代豎爐為核心裝置的工藝技術(shù)——創(chuàng)越外熱式煤基豎爐直接還原鐵工藝技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)CYMJSL工藝技術(shù))，正與合作單位進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工作。

　　2、研發(fā)過(guò)程與技術(shù)現(xiàn)狀

　　2013年9月已完成10萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)驗(yàn)證裝置(還原爐為2萬(wàn)噸)的建設(shè)，對(duì)原料配方、還原特性、操作參數(shù)等技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，開(kāi)始第一次工業(yè)裝置的驗(yàn)證線試生產(chǎn)，使用牛毛泉釩鈦磁鐵礦TFe=62%鐵精粉的試驗(yàn)，達(dá)到設(shè)定溫度的還原產(chǎn)品約30噸，工業(yè)驗(yàn)證指標(biāo)：金屬化率為95%，平均能耗543 kgce/tDRI，還原產(chǎn)品TFe=79%。因還原爐施工密封存在問(wèn)題(留監(jiān)測(cè)孔較多)，爐體多處串火，以及需新增冬季精粉烘干設(shè)施而停止工業(yè)試驗(yàn);

　　2014年完成相應(yīng)改造完善工作后開(kāi)始復(fù)試，到5月17日，達(dá)到設(shè)定溫度的還原產(chǎn)品百余噸，晶型得以改善，金屬化率95.7%，平均能耗557 kgce/tDRI。因爐體出現(xiàn)重大問(wèn)題，停爐修改。

　　2014年11月1日第二代還原豎爐點(diǎn)火，開(kāi)始第三次生產(chǎn)驗(yàn)證工作，到2015年1月5日，達(dá)到設(shè)定溫度的還原產(chǎn)品140噸。金屬化率95.9%，平均能耗608 kgce/tDRI。由于生球干燥設(shè)備故障加上天氣等原因停止試驗(yàn)。

　　2015年7月開(kāi)始第四次試驗(yàn)至今，前期使用釩鈦礦、后期將使用普通礦以及高品位礦。本次試驗(yàn)主要驗(yàn)證連續(xù)生產(chǎn)情況下的各種參數(shù)，以及爐體結(jié)構(gòu)的邊界條件。高品位礦計(jì)劃使用1000噸TFe=71%的普通鐵精粉進(jìn)行生產(chǎn)驗(yàn)證，預(yù)計(jì)金屬化率將達(dá)到96%左右，還原產(chǎn)品TFe=93%，直接壓塊成Φ100×60mm、比重為4.3t/m3的直接還原鐵最終產(chǎn)品，以進(jìn)一步確認(rèn)工廠綜合能耗。

　　還原產(chǎn)品的后加工，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)得到了TFe≥90%的直接還原鐵樣品，工藝流程得到了驗(yàn)證。第二代還原豎爐正在使用中。

　　在總結(jié)幾年的工業(yè)驗(yàn)證生產(chǎn)得到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)完成20萬(wàn)噸級(jí)以上處理高品位普通鐵精粉的全部工程與生產(chǎn)技術(shù)的整合?？筛鶕?jù)市場(chǎng)情況隨時(shí)啟動(dòng)新的生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)建設(shè)工作。

　　對(duì)于采用釩鈦鐵精粉生產(chǎn)的TFe=79%的還原產(chǎn)品，將按照實(shí)驗(yàn)室得到的參數(shù)，開(kāi)展工業(yè)裝置的磨分生產(chǎn)驗(yàn)證。

　　對(duì)于采用TFe=63%的普通礦原料生產(chǎn)的還原產(chǎn)品，現(xiàn)已經(jīng)分別開(kāi)始采用磨分和熔分方式進(jìn)行比較研究。