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钢铁企业安钢高炉块矿


钢铁企业是工业生产中的能耗大户,能源消耗在钢铁产品的成本构成中是一个最重要的因素。而炼铁又是钢铁生产中的能耗大户,炼铁(含矿石准备和高炉炼铁)净使用能耗占钢铁生产总净使用能耗的比例,一般都在70%左右。因而,钢铁企业的领导层和炼铁系统都应把降低生铁成本当作降低全企业成本、提高企业竞争力的关键。
  安钢炉料结构中球团矿比例基本在20%左右,大高炉块矿比例基本维持在5%左右,小高炉的基本维持在10%左右。与其它钢厂相比,安钢的球团矿的用量较高,而块矿的用量偏低,这也是造成安钢炼铁成本较先进钢厂炼铁成本高的一个主要因素。宝钢、首钢这样先进的企业,球团矿的用量还不到10%,块矿的用量则高达15%以上,熟料率基本在80%以下,与日本的高炉相类似,而亚洲其它国家大多数钢厂的块矿用量在15%以上,有的甚至超过20%。这可以给我们两个启示:一是15%~20%左右的优质块矿加入量不会太大影响高炉的指标;二是高炉炉料结构应该讲究使用成本,昂贵的球团矿应该控制使用。通过优化炉料结构,适当地增加块矿的比例,降低球团比例不会对高炉顺行产生不利的影响。对安钢而言,球团主要依靠外购,成分质量复杂而不稳定,而块矿的品位与球团矿接近,同时块矿的融化性温度与球团的相近(除海南块外),因此,使用块矿与使用球团矿相比,不会在高炉上部产生大量的膨胀影响高炉透气性。将块矿比例增加至10%以上,甚至15%以上,入炉品位还可以维持在58%以上,不会对高炉造成影响。块矿与外购球团矿相比,由于价格低廉,因而可以较大的降低含铁炉料的成本。
  (1)从化学成分上看,酸性含铁炉料(海南矿除外)的化学成分可知,在含铁品位和脉石含量方面,天然块矿与酸性球团矿相差不大,与酸性氧化性球团矿相比,天然块矿属于所谓的生矿,人们担心它会影响高炉焦比等。根据炼铁理论可知,生矿所固有的碳酸盐,在高炉内分解会消耗热量,冲淡还原性气氛;在高温下分解产生CO2,不仅使焦炭因熔损反应而被消耗,而且也会破坏焦炭的强度,从而引起焦比的上升和下部焦炭料柱透气性的恶化。但是,应当指出:现代高炉所使用的天然块矿均属于低碳酸盐性质的高品位块矿,常用块矿的碳酸盐分解产生CO2量均在0.5%以下水平,不会对高炉冶炼带来明显的负面影响。因此,人们在这一方面存在的!生矿∀顾虑可以得到化解。
  (2)与球团和其它块矿相比较,巴西块矿含有较高的Al2O3,当其加入量增加时,炉渣中Al2O3增加,一定会影响炉渣的流动性,对渣铁的分离及脱硫均不利,但可以通过控制其它原燃料中的Al2O3含量降低炉渣中的Al2O3,另外也可以通过提高渣中的MgO含量来改善炉渣的粘度。
  (3)海南矿的品位相对较低,但其含有较高的SiO2,与烧结矿搭配可适当调节碱度。
  (4)块矿与球团矿相比,还原性稍差一些,但相差不大。酸性球团矿矿物组成主要为赤铁矿(Fe2O3),气孔率较高且分布均匀,故还原性较高。而酸性球团矿和生矿则有着较好的低温还原粉化指数,较低的低温还原粉化指数有利于提高高炉上部的透气性。
  (5)烧结矿在1520的高温状态下保温一个多小时都未滴落就说明了其熔滴温度高,而酸性球团矿和生块矿的冶金性能虽比烧结矿差些,但熔滴性能好,球团与块矿相比较,块矿的开始软化温度高,软化结束温度也高,这样当块矿与同样是高开始软化温度和软化结束温度的烧结矿搭配时不会扩大软化区间,能够与搭配形成合理的综合炉料结构,满足高炉冶炼要求。从软化区间看,球团矿具有较窄的软化与熔化区间,块矿具有相对较高宽的软化区间,这也说明块矿的加入量存在一个合理的范围,当然,在综合炉料结构中,块矿与烧结矿会发生互交反应,也改善块矿的熔滴性能,而块矿也可以降低烧结矿过高的滴落温度,从而改善烧结的熔滴性能。从熔滴性能上看,烧结矿的熔滴区间较大,巴西块矿具有较窄的滴落区间,球团矿具有较窄的熔滴区间,但海南块矿的熔滴区间较宽。
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