理論:
生熟料混裝高爐煉鐵法取消了傳統(tǒng)的高爐外鐵精礦造塊工藝中的燒結(jié)工序。鐵精礦、富礦粉等含鐵粉料和其它輔助性原料加水經(jīng)混勻、造球等工序,制成生散狀料(類似于傳統(tǒng)鐵精礦造塊工藝中的燒結(jié)料)或生球團(tuán)礦,不必經(jīng)過(guò)高爐外燒結(jié)造塊,直接送入高爐煉鐵。由于干燥、燒結(jié)和煉鐵在高爐內(nèi)均勻的還原氣氛中平穩(wěn)地連續(xù)進(jìn)行,從而提高了高爐內(nèi)料柱的熱強(qiáng)度,改善了料柱的透氣性,也克服了傳統(tǒng)高爐煉鐵法的明顯弊端。
沒(méi)有經(jīng)過(guò)燒結(jié)的生料,入高爐時(shí)生料中含有一定量的水份,因此,生散狀料和生球團(tuán)礦也可以統(tǒng)稱為“濕料”。
主要特點(diǎn)
1.節(jié)能效果顯著
與現(xiàn)有技術(shù)相比,生熟料混裝高爐煉鐵法節(jié)能降耗效果顯著。節(jié)省的工序能耗包括兩部分:① 節(jié)省了燒結(jié)過(guò)程消耗的熱能。根據(jù)我國(guó)近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),每噸燒結(jié)礦或球團(tuán)礦重點(diǎn)企業(yè)平均工序能耗為66.38kg;② 噸鐵直接降低焦比30kg以上。
2006年我國(guó)生鐵年產(chǎn)量超過(guò)4.04億噸,如果采用生料高爐煉鐵法組織生產(chǎn),全國(guó)每年可節(jié)省燒結(jié)工序能耗5000萬(wàn)噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤。降低入爐焦比5000萬(wàn)噸/年。
最近查閱有關(guān) 三峽工程總投資額高達(dá)240億美元,它的年均發(fā)電量為847億千瓦時(shí)。平均每年減少燃燒原煤約5000萬(wàn)噸。
2.環(huán)保效能顯著,社會(huì)效益可觀
生熟料混裝高爐煉鐵法本身也是一項(xiàng)環(huán)保工程,鋼鐵企業(yè)減少排放可形成溫室效應(yīng)的二氧化碳,還可以減少大量的廢水、浮塵等。
3.經(jīng)濟(jì)效益巨大
生熟料混裝高爐煉鐵法在多方面產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,除節(jié)省燒結(jié)工序能耗及管理費(fèi)用外,在高爐生產(chǎn)中降低焦比提高利用系數(shù)也是可觀的。按我國(guó)目前的市場(chǎng)價(jià)格測(cè)算,如用生料煉鐵,可降低生鐵成本200元/噸鐵左右。全國(guó)每年可增加直接經(jīng)濟(jì)效益約800億元左右。
4.無(wú)需大量投資,快速投入生產(chǎn)
由于利用了現(xiàn)有的球團(tuán)礦廠配料及加工設(shè)備或燒結(jié)廠配料設(shè)備,實(shí)施生熟料混裝高爐煉鐵法,高爐設(shè)備基本無(wú)須改變,所需投資很少,高爐應(yīng)用無(wú)料鐘爐頂設(shè)備,無(wú)投資,而且投產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間不長(zhǎng)。特別是,對(duì)于需要新建、重建或搬遷球團(tuán)礦廠或燒結(jié)廠的鋼鐵企業(yè),能節(jié)省大量的設(shè)備和基建投資,建設(shè)周期也將大大縮短。
5. 適用范圍廣泛
生熟料混裝高爐煉鐵法適用于大、中、小各種類型的高爐煉鐵生產(chǎn)。可根據(jù)不同的設(shè)備及原燃料等條件,提供靈活而可行的實(shí)施方案。
技術(shù)措施
顯然,濕料與熟料最大的不同在于它的冷強(qiáng)度低。因此,生熟料混裝高爐煉鐵法的可實(shí)現(xiàn)性不僅取決于生球團(tuán)礦和生散狀料的高爐冶煉性能,濕料的安全入爐也是一個(gè)關(guān)鍵。
為了適應(yīng)生散狀料或生球團(tuán)礦直接入爐冶煉的要求,生熟料混裝高爐煉鐵法主要采取以下技術(shù)措施:
1.設(shè)備
在原料準(zhǔn)備方面,利用現(xiàn)有的球團(tuán)礦廠配料及加工設(shè)備或燒結(jié)廠配料設(shè)備,只需根據(jù)具體鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的原料、燃料情況和技術(shù)要求適當(dāng)調(diào)整配料比。
使用生散狀料煉鐵,對(duì)上料系統(tǒng)無(wú)特殊要求。從生散狀料的物理特性來(lái)看,它允許多次轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)存,對(duì)落差的高度也無(wú)限制,因此,適用于任何形式的工藝流程和設(shè)備條件。只要把已加工合格的生散狀料運(yùn)至高爐貯礦槽內(nèi)儲(chǔ)存,可任意搭配使用。
使用生球團(tuán)礦煉鐵,應(yīng)針對(duì)其冷強(qiáng)度低的特點(diǎn)采取適當(dāng)技術(shù)措施。總的原則是,減少或降低生球在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的儲(chǔ)存時(shí)間、靜壓力及落差。此外,在造球工序中采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施,強(qiáng)化生球的壓實(shí)過(guò)程以提高生球的機(jī)械強(qiáng)度,對(duì)生球的安全入爐是有益的。分述如下:
(1)料罐式上料系統(tǒng),生球團(tuán)礦可直接裝入料罐內(nèi)提升到高爐爐頂,裝入受料斗內(nèi),落差小,這個(gè)方案是非常可取的,而且可行。如鞍鋼、本鋼的大型料罐式高爐。
(2)皮帶上料系統(tǒng),生球團(tuán)礦可直接裝入上料主皮帶,送入高爐爐頂受料斗內(nèi),落差小,亦可行。
(3)料車式上料系統(tǒng),落差大,對(duì)生球團(tuán)礦強(qiáng)度要求高。大中型高爐生球團(tuán)礦入高爐之前的轉(zhuǎn)運(yùn)方式應(yīng)采取適當(dāng)技術(shù)措施。
2.加焦粉和煤粉
生散狀料和生球團(tuán)礦的配料中加入不同數(shù)量的焦粉或煤粉,制成內(nèi)燃式爐料,對(duì)降低焦比很有意義,是解決小焦炭和焦粉全部合理地在高爐生產(chǎn)中加以利用的好辦法。
特別是,對(duì)于生散狀料配料中加入小焦炭和焦粉尤為重要。首先,其作用類似于燒結(jié)料中的返礦,可以改善料層透氣性。其次,由于小焦炭有較強(qiáng)的吸附性,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間儲(chǔ)存并與爐頂被干燥了的生散狀料會(huì)形成小焦炭周圍比較致密而小焦炭之間比較疏松的多孔隙結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是,一方面增加了強(qiáng)度;另一方面,有利于入爐前沒(méi)有固定形狀的生散狀料在下降過(guò)程中自然破碎成具有一定粒度而還原性能良好的塊狀爐料,保證高爐的順行。