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1.2新世纪我国球团矿生产技术的现状
由表1~表4可见,我国球团矿生产技术具有以下特征:
1)跨入二十一以来,我国球团矿的年产能提高很快,2011年年产量达到了20410万吨,(年增幅达到18%),球团矿占炉料结构比例已经接近20%,但近几年受烧结粉与铁精粉的差价和成本理念的影响,球团矿年产量一路下降,2015年的年产量约为12800万吨,下降了7600万吨。目前随矿价进入低价的新常态,我国球团矿的产量预计会很快得到新的发展。
2)我国球团矿的质量指标:链篦机-回转窑球团矿的含铁品位曾上升到高于64.5%,随着矿价的急剧上涨,2011年又降低到低于63.50%;竖炉球团一直处于62~63%的水平,球团矿SiO2含量在2007年前报表无数据,近几年链篦机-回转窑SiO2含量不断升高,2014高至6.68%的程度,竖炉球团SiO2含量高于6.20%。链篦机-回转窑球团的转鼓指数达到95.0%,竖炉球团矿为90~91%。近几年首钢和鞍钢的链篦机-回转窑球团矿的含铁品位保持在65.50%以上,接近巴西进口球团矿的水平;武钢程潮链篦机-回转窑球团矿的SiO2含量低达3.75%的优良水平。邯钢球团厂成品球的转鼓指数达到97.0%的水平。
3)我国生产球团矿的原材料消耗:钢铁生产节省原材料,是资源循环实现可持续发展的一项重要举措。吨球精矿粉消耗回转窑球团矿已基本稳定在1000kg之内;竖炉球团矿精矿粉消耗也由2001年的1060kg,下降到接近1000kg的水平。球团矿生产的粘结剂用量,回转窑吨球膨润土用量已由2001年的37.43kg逐年下降到2015年19kg的水平,竖炉球团膨润土用量也已由2001年的35.05kg逐年下降到2015年的21kg。
国外球团生产膨润土的用量为4~8kg/t,因此我国球团生产膨润土用量还有一个较大的改善空间。我国首钢和鞍钢弓矿球团矿生产的膨润土用量近几年下降到了10~11kg/t球,已经接近国外先进水平。扬州泰富公司年产300万吨的链篦机-回转窑生产线2015年工业试验,采用北科大的国家发明专利产品富铁复合粘结剂用量,吨球已降低到4.57kg/t的世界先进水平。
4)我国球团矿生产的工序能耗,回转窑球团由2001年的65.35kg标煤/t球下降到2015年的29.03kg标煤/t球,竖炉工序能耗由2001年的42.84下降到2015年的26.63kg标煤/t球。带式焙烧机是球团矿生产的一种装备和生产新工艺,几十年来我国仅鞍钢和包钢2条生产线,2010年京唐钢铁公司建设和投产了一条年产400万吨(面积504m2)的大型带式焙烧机,经过短短几年的运行,取得了良好的效果,其主要生产技术经济指标列于表5.
表5首钢京唐公司带式焙烧机的主要生产技术指标
1.3目前我国球团矿突出的质量问题
由表2~表5及以上分析可见,我国目前球团矿生产存在几个突出的质量问题
1)品位低、SiO2含量高对高炉的严重影响
近几年我国球团矿生产除了京唐公司,首钢迁安公司等少数几个球团厂生产的球团矿品位高于66%,SiO2低于4%以外,大多数企业生产出来的球团矿,含铁品位低于62%,SiO2含量高于6%,有的甚至高达>9%的程度。球团矿是高炉的精料,它在与高碱度烧结矿搭配的炉料结构中需发挥高品位、低渣量的优势,理论研究和生产实践均证明[3],只有高品位、低SiO2的球团矿在高炉内才能发挥低阻力损失改善透气性的作用,球团矿的SiO2含量只要超过5%,在高炉内的透气性会显著变差,起不到改善高炉透气性的作用。球团矿品位、SiO2含量与其熔滴性能的关系列于表6.
由表6可见,要发挥球团矿在炉料结构和高炉冶炼的作用,品位需大于63.5%,SiO2含量需小于4.5%。
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