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由表1数据可见,全国烧结固体燃耗由2000年的平均58.0kg/t逐年降低到2014年的44.20kg/t,工序能耗全国平均由2000年的69.87kgcc/t,降低到2014年的51.05kgcc/t,十五年降低的幅度分别为接近25%和超过25%。先进企业的这两个指标降低幅度均超过全国平均值的50%,我国近几年每年生产9亿吨左右烧结矿,节能减排的效果显著。
烧结的余热利用主要包括烧结机的废气余热、含C元素的利用和烧结矿显热即环冷的废气余热利用,近几年由于钢铁处于“困境时期“,降低成本的压力促使钢铁企业大大加快了二次能源的开发利用,主要用于余热燃烧、烟气循环烧结、余热发电和余热蒸汽锅炉的应用,烟气循环烧结的比例可达到18%~35%,宁波钢铁烟气循环18.5%的效果达到降低固体燃耗2.0~2.3kg/t,沙钢等企业通过技术改造,改善360m2烧结机环冷机宻封,提高废气温度,从而提高使余热蒸汽达到41t/h的产量。武钢四烧450m2烧结机烧结余热发电年发电量通过技术改造已达到4457万kwh,二次能源的利用创造了巨大的经济效益[16][17][18]。
同样,烧结烟气的净化和治理近几年取得了很大的进展,目前全国烧结烟气基本上实现了脱硫工序,达到了国家废气排放标准,太钢、宁钢和永钢等企业采用活性焦对烧结烟气进行净化处理,实现烧结烟气脱硫、脱硝和脱二噁英一体化净化,达到国家环保法烧结烟气排放标准。近期在全国采用烟气循环技术,减少烟气量和污染物排放,经高效电除尘后,再采用脱硫、脱硝一体化净化技术,对烧结烟气进行深度处理,正在全国得到推广和应用。[19]。
2.4.4烧结矿质量得到了不断提高和改善
烧结矿质量是烧结生产的一项主要和重要目标,也是炼铁工作者极为关注的一项指标。烧结矿的质量反应在品位和SiO2含量,碱度和FeO含量,还有MgO,Al2O3和有害元素的含量。跨入新世纪以来,由于铁矿粉短缺,价格飞涨,造成2014年全国烧结矿和SiO2含量的平均值不仅没有下降,反而提高了一些,这是可以理解的。但进入新世纪以来,广大烧结和炼铁工作者对品位的价值和SiO2含量的影响还是有了新的认识。目前,进口铁矿粉62%品位的价格已经跌破40美元的大关,预计今年往后,我国烧结矿的品位会得到一定幅度的提高,SiO2含量会得到一定幅度的下降。从高炉低成本、低燃料比炼铁出发,烧结矿的含铁品位应高于57%的水平,SiO2最佳含量应在4.6~5.3%的范围,宝钢烧结矿多年来品位一直保持在57%~59%的水平,SiO2含量一直保持在4.7%~5.1%的水平,梅山钢铁的烧结对年来品位也一直保持在57%~59%的水平,SiO2含量一直在4.7%~5.1%的水平,为两企业高炉炼铁指标的优化提供了重要条件。
碱度是烧结矿质量的基础,试验研究和生产实践均证明,烧结矿的最佳碱度范围是1.9~2.3,由表1可见,进入新世纪以来,我国烧结矿的平均碱度自2003年起一直保持在1.9~2.0或接近1.9的水平,这是我国新世纪以来,高炉指标不断优化炉料质量的一个基本条件。FeO也是烧结矿质量的重要因素,2005年修订的冶金行业标准规定:烧结矿的FeO≤9%,高FeO的烧结矿不仅会造成烧结生产多消耗能源,还会降低烧结矿的还原性和恶化高炉内的透气性,提高1%的FeO会影响高炉燃料比和产量各1.0~1.5%;由表1可见,2008年以前,烧结矿的FeO含量年平均高于8.5%,此后烧结矿FeO含量均稳定在8.50%左右,比2008年以前和上世纪九十年代明显进步。
MgO和Al2O3含量也是烧结矿质量的重要成分,由于年报表中缺少该两成分的数据造成难以评述,但烧结矿的质量应力求降低MgO含量,有利于烧结矿的还原性改善和转鼓指数的提高,由韩国、日本和我国有些钢铁企业的研究和生产实践证明,高炉炉渣的MgO/Al2O3由0.6降低到0.4是可行的[5]。
3.对我国烧结生产技术和质量的展望
进入新世纪十五年来,我国烧结生产技术与质量取得了显著进步,但与世界先进水平相比,我国还存在不少方面的差距,期望在今后的生产中取得更大的进步。
1)继续推进烧结大型化,淘汰落后小型烧结机
目前我国<180m2的小烧结机数量还有相当大,它存在着生产率低、能耗高,成品矿质量差、自动化水平和环保水平低,因此应继续推进烧结机大型化、自动化、绿色化(新能源烧结)、低能耗烧结。
2)重视生石灰消化对强化制粒的重要作用
厚料层烧结的一个薄弱环节,是强化制粒改善混合料的透气性,其中生石灰的消化和混合制粒的可视技术是薄弱环节,烧结生产要改变生石灰不消化进入混合料制粒的状况,要通过在主控室建立混合料制粒的可视视频画面,优化混合制粒过程,提高制粒效果。
3)优化配矿是烧结生产的首道工序,也是关系到烧结产质量和成本的首道工序
可以说没有优化配矿,就不会有烧结的高产质量和低成本。做好优化配矿,企业一要建立长期稳定的主矿体系;二要建立铁矿粉综合品位计算法,先算账在采购配矿;三要掌控铁矿粉的高温烧结特性,关注特性互补;四要建立配矿数据库和专家系统,五要运用快捷和准确的配料计算方法。
4)“点好火”是烧结生产确保产质量的关键操作
所谓“点好火”即掌握好50%~60%的总管负压的低负压点火;掌控好1050℃~1150℃的点火温度和60秒左右的点火时间;主控室建立合理的风箱负压和温度分布棒态图,实现低负压烧结和控制好烧结终点;通过风箱负压和温度分布棒态图去监控制粒和布料。
5)坚持生产高品位、低SiO2,高碱度,低FeO,低MgO/Al2O3的高质量烧结矿.
在低矿价的新常态下,烧结矿的品位应≥57%,SiO2保持4.6%~5.3%的范围,1.90~2.30的高碱度,<9.0%的FeO水平及0.4左右的MgO/Al2O3水平。
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