巴西Samarco球團(tuán)大型煤基回轉(zhuǎn)窯工業(yè)試驗(yàn)總結(jié)
2020-06-02 作者：佚名 網(wǎng)友評論 0 條
巴西 Samarco球團(tuán)屬氧化球團(tuán)，由于其粒度均勻、粉末含量少、還原性能好，曾用于多家氣基還原鐵廠的生產(chǎn)，但一直沒有在大型煤基回轉(zhuǎn)窯中使用。為拓寬原料供應(yīng)渠道，解決單一依賴南非塊礦生產(chǎn)的局面，謀求工廠長遠(yuǎn)發(fā)展，還原鐵廠特意在煤基回轉(zhuǎn)窯中針對巴西Samarco球團(tuán)（以下簡稱球團(tuán)）進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。
試驗(yàn)從2002年 3月13日開始，5月22日結(jié)束，歷時(shí)兩個(gè)多月，取得了圓滿的結(jié)果。試驗(yàn)期間共計(jì)入窯球團(tuán)礦57892.37噸，生產(chǎn)合格海綿鐵40594.55噸，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，平均金屬化率92.7 %，鐵收得率97.33 %。試驗(yàn)生產(chǎn)的海綿鐵全部用于煉鋼生產(chǎn)，并取得了滿意的冶煉效果。
1 原料條件
1.1球團(tuán)礦特性
1.1 .1巴西球團(tuán)礦的化學(xué)成分，見表1。
從原料特性上看，巴西球團(tuán)礦屬酸性球團(tuán)，粒度均勻，-5mm量很少，球團(tuán)抗壓、耐磨指數(shù)較高，軟熔溫度高于窯內(nèi)最高操作溫度100℃以上，適合于回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)。
1.2 還原煤的性能
生產(chǎn)上使用楊電煤和昌龍煤，性能指標(biāo)見下表：
其中：噴吹煤粒度為 8~17mm, 加入煤粒度為17~50mm，
噴吹煤與加入煤配比按1：1比例加入。
2? 回轉(zhuǎn)窯工藝操作參數(shù)
基于球團(tuán)礦還原性能優(yōu)于塊礦，且還原煤中楊電煤比昌龍煤灰熔點(diǎn)低、較易結(jié)圈的情況，為優(yōu)化操作，我們對回轉(zhuǎn)窯的操作參數(shù)適時(shí)做了調(diào)整。工藝參數(shù)操作值見下表：（為便于說明問題，將同條件塊礦的操作工藝參數(shù)對比列出）。
從表中可以看出：在同條件下，球團(tuán)的操作溫度要比塊礦低，最高操作溫度約低10~20℃。并且，還原煤的用量也降低不少。由于球團(tuán)礦還原性能優(yōu)于塊礦，球團(tuán)在窯內(nèi)還原時(shí)間要比塊礦短，即：球團(tuán)用較短時(shí)間就能獲得相同金屬化率的產(chǎn)品；但由于球團(tuán)的堆比重比塊礦小，單位重量的球團(tuán)體積要大于塊礦，而窯內(nèi)充填率是一定的，使得單位重量球團(tuán)在窯內(nèi)停留時(shí)間實(shí)際比塊礦短；生產(chǎn)表明：兩者實(shí)際使用窯速差不多，球團(tuán)略比塊礦快。
3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
a 產(chǎn)品質(zhì)量
試驗(yàn)期間，海綿鐵產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品主要成分及日綜合樣見表6、表7。
3.1 海綿鐵的化學(xué)成分（%）
b生產(chǎn)能力
用球團(tuán)后，生產(chǎn)能力較塊礦進(jìn)一步提高，最高加礦量達(dá)到30.7t/h，并穩(wěn)定生產(chǎn)38天。工藝上還有進(jìn)一步提高加礦量的潛力，但由于本次試驗(yàn)中礦量提高后，冷卻筒出料皮帶CD1上料溫過高（最高達(dá)到160℃，達(dá)到皮帶所能承受的最高溫度）、窯尾布袋除塵器中廢氣入口溫度高（達(dá)到225℃，接近允許上限），未能進(jìn)一步提高礦量。
c主要物料消耗指標(biāo)
2002月2月份是我廠生產(chǎn)情況最好的月份之一，為便于說明問題，下面把試生產(chǎn)與2月份生產(chǎn)（南非塊礦）主要指標(biāo)進(jìn)行比較（所采用的數(shù)據(jù)為原料入窯數(shù)據(jù)），詳見下表。
通過上表不難看出，用球團(tuán)生產(chǎn)的海綿鐵比用塊礦生產(chǎn)的海綿鐵礦耗、煤耗都有所降低，特別是煤耗可降低10%左右；由于球團(tuán)中S含量低，生產(chǎn)中不加石灰石也能夠得到合格的海綿鐵。另外，由于球團(tuán)礦冶金物理性能好，耐壓、耐磨強(qiáng)度高，窯內(nèi)磨損量少，生產(chǎn)過程中除塵灰、非磁性性物和-5mm粉礦都比塊礦生產(chǎn)時(shí)降低很多，這無疑會(huì)增加成品率、降低生產(chǎn)成本，也有利于環(huán)保。同時(shí)，因球團(tuán)礦品位高、脈石含量少，在用于煉鋼生產(chǎn)時(shí)，對于降低煉鋼渣量、增加金屬收得率、降低鋼水成本也是極為有利的。
d鐵回收率
巴西球團(tuán)礦鐵品位高，脈石成分低，高溫還原性能好，還原后海綿鐵鐵品位較高；而且，球團(tuán)礦強(qiáng)度較好，粉化率低，因而球團(tuán)海綿鐵的鐵回收率較高，試驗(yàn)期間鐵回收率為 97.33%，高于塊礦生產(chǎn)最好月份。
4 回轉(zhuǎn)窯設(shè)備作業(yè)率
試驗(yàn)期實(shí)際生產(chǎn)1246.82小時(shí)，故障停窯145.18小時(shí)，作業(yè)率為89.57 %。停窯原因及時(shí)間統(tǒng)計(jì)見下表：
統(tǒng)計(jì)表明：工藝操作停窯時(shí)間很短。這是由于球團(tuán)軟熔溫度較高，不宜結(jié)圈所致；試驗(yàn)期間窯內(nèi)只產(chǎn)出過少量結(jié)球塊，沒有產(chǎn)出過窯皮塊，由于窯況好，扒大塊的次數(shù)減少許多（試驗(yàn)期間，平均扒大塊次數(shù)2~3次/天，而平常扒大塊次數(shù)為5~6次/天），工人操作強(qiáng)度也明顯減輕。
“其它”項(xiàng)主要是不可預(yù)見的意外情況造成的，如突然停氮?dú)庠斐赏８G等。若忽略“其它”項(xiàng)的影響，作業(yè)率可達(dá)93.14%。
5 操作中主要問題
球團(tuán)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵量較塊礦少，但由于球團(tuán)粉塵很細(xì)，比表面積大，吸附性強(qiáng)，極易粘附管壁。在試驗(yàn)中，球團(tuán)結(jié)圈量雖然不多，但一旦結(jié)圈后就不易脫落。4月5日，從溫度掃描記錄儀上看出：窯頭30~40m段表現(xiàn)出低溫結(jié)圈現(xiàn)象，可是直到試驗(yàn)結(jié)束時(shí)該區(qū)段一直沒有脫落。而塊礦的結(jié)圈物容易脫落，雖然結(jié)圈現(xiàn)象要嚴(yán)重些，往往投料20日左右，窯頭10~30m段開始不間斷結(jié)圈，并產(chǎn)生不少脫落結(jié)圈塊及粘結(jié)塊，但一段時(shí)間后結(jié)圈可能脫落，或是進(jìn)一步結(jié)厚、延伸，結(jié)到一定規(guī)模后，窯內(nèi)操作制度的變化造成窯皮大量的脫落、排出。試驗(yàn)后期，球團(tuán)粉塵在后燃燒室垂直煙道與水平煙道交接處粘結(jié)，堵塞了煙氣通道，最后不得不停窯進(jìn)行處理。因此，下一步用球團(tuán)生產(chǎn)時(shí)，要著重注意粉塵粘結(jié)現(xiàn)象。
6 煉鋼使用效果
150T電爐中分別配加50t球團(tuán)海綿鐵和50t塊礦海綿鐵的冶煉試驗(yàn)結(jié)果見下表：
球團(tuán)海綿鐵由于DRI雜質(zhì)含量少，加入的石灰量減少，廢鋼穩(wěn)定時(shí)出渣量相對減少0.5車/爐；并且鋼水中的五害元素降低，Pb、Sn、As等降低了15%。
理論上計(jì)算，電爐中使用球團(tuán)DRI應(yīng)比塊礦DRI電耗降低。從表中看實(shí)際同比也是降低的，降低幅度約為31 Kwh/t。但由于電耗受廢鋼質(zhì)量影響極大，（近期廢鋼質(zhì)量明顯下降），使用50t球團(tuán)DRI后沒有達(dá)到今年一月份最好水平的400 Kwh/t鋼水，與二、三月份相差不大，如果廢鋼質(zhì)量提高，電耗仍有一定潛力。
鋼水量的增加量與理論計(jì)算值基本一致，球團(tuán)DRI的收得率比塊礦DRI提高了5~7%。在冶煉走VD的鋼種時(shí)DRI加入經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整，來控制鋼水量。即實(shí)際鋼水量應(yīng)大于統(tǒng)計(jì)值。
7 經(jīng)濟(jì)效益分析
為了更直觀地說明情況，我們對比比較球團(tuán)及塊礦生產(chǎn)成本。詳見下表：
從表中看出：球團(tuán)生產(chǎn)成本比塊礦高7.62元/噸，但考慮到-5mm量從塊礦生產(chǎn)的0.148噸/噸下降到球團(tuán)生產(chǎn)的0.025噸/噸，加上除塵灰量的大幅減少，環(huán)保效應(yīng)明顯，球團(tuán)生產(chǎn)海綿鐵與塊礦相比具備性價(jià)比優(yōu)勢。
8 結(jié)論
綜上所述，巴西球團(tuán)用于大型煤基回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)海綿鐵具有以下特點(diǎn)：
8.1 操作溫度比塊礦生產(chǎn)低10~20℃。
8.2使用球團(tuán)可以增加小時(shí)加礦量，從而提高單位產(chǎn)量，提高生產(chǎn)能力。
8.3 使用球團(tuán)生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，波動(dòng)性少。
8.4 可以降低煤耗10%左右。
8.5 由于球團(tuán)中S含量很低，生產(chǎn)時(shí)可以不加石灰石，節(jié)約了石灰石使用成本，從而降低了生產(chǎn)成本。而且，不加石灰石有利于窯況的穩(wěn)定。
8.6 使用球團(tuán)后，窯內(nèi)結(jié)圈現(xiàn)象明顯減輕，降低了工人操作強(qiáng)度。
8.7 非磁性物、鐵粉和除塵灰量減少，降低量約為15%，可以減輕粉塵污染。
8.8 由于球團(tuán)粉塵細(xì)，-200目比例較大，吸附性較強(qiáng)，生產(chǎn)過程中要注意煙氣管路的積灰情況，防止堵灰。
8.9 電爐冶煉實(shí)踐表明，與塊礦海綿鐵相比，在配比33%時(shí)，使用球團(tuán)海綿鐵可以降低冶煉電耗31Kwh/t，少加石灰20Kg/t，爐產(chǎn)鋼水增加 7t，而且鋼渣量減少，鋼水中五害元素降低（Pb、Sn、As等降低15%）。
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