巴西Samarco球团大型煤基回转窑工业试验总结

2020-06-02 作者：佚名网友评论 0 条

巴西 Samarco球团属氧化球团，由于其粒度均匀、粉末含量少、还原性能好，曾用于多家气基还原铁厂的生产，但一直没有在大型煤基回转窑中使用。

巴西 Samarco球团属氧化球团，由于其粒度均匀、粉末含量少、还原性能好，曾用于多家气基还原铁厂的生产，但一直没有在大型煤基回转窑中使用。为拓宽原料供应渠道，解决单一依赖南非块矿生产的局面，谋求工厂长远发展，还原铁厂特意在煤基回转窑中针对巴西Samarco球团（以下简称球团）进行了工业试验。

试验从2002年 3月13日开始，5月22日结束，历时两个多月，取得了圆满的结果。试验期间共计入窑球团矿57892.37吨，生产合格海绵铁40594.55吨，产品质量稳定，平均金属化率92.7 %，铁收得率97.33 %。试验生产的海绵铁全部用于炼钢生产，并取得了满意的冶炼效果。

1 原料条件

1.1球团矿特性

1.1 .1巴西球团矿的化学成分，见表1。

从原料特性上看，巴西球团矿属酸性球团，粒度均匀，-5mm量很少，球团抗压、耐磨指数较高，软熔温度高于窑内最高操作温度100℃以上，适合于回转窑生产。

1.2 还原煤的性能

生产上使用杨电煤和昌龙煤，性能指标见下表：

其中：喷吹煤粒度为 8~17mm, 加入煤粒度为17~50mm，

喷吹煤与加入煤配比按1：1比例加入。

2 回转窑工艺操作参数

基于球团矿还原性能优于块矿，且还原煤中杨电煤比昌龙煤灰熔点低、较易结圈的情况，为优化操作，我们对回转窑的操作参数适时做了调整。工艺参数操作值见下表：（为便于说明问题，将同条件块矿的操作工艺参数对比列出）。

从表中可以看出：在同条件下，球团的操作温度要比块矿低，最高操作温度约低10~20℃。并且，还原煤的用量也降低不少。由于球团矿还原性能优于块矿，球团在窑内还原时间要比块矿短，即：球团用较短时间就能获得相同金属化率的产品；但由于球团的堆比重比块矿小，单位重量的球团体积要大于块矿，而窑内充填率是一定的，使得单位重量球团在窑内停留时间实际比块矿短；生产表明：两者实际使用窑速差不多，球团略比块矿快。

3 试验结果与分析

a 产品质量

试验期间，海绵铁产品质量稳定，产品主要成分及日综合样见表6、表7。

3.1 海绵铁的化学成分（%）

b生产能力

用球团后，生产能力较块矿进一步提高，最高加矿量达到30.7t/h，并稳定生产38天。工艺上还有进一步提高加矿量的潜力，但由于本次试验中矿量提高后，冷却筒出料皮带CD1上料温过高（最高达到160℃，达到皮带所能承受的最高温度）、窑尾布袋除尘器中废气入口温度高（达到225℃，接近允许上限），未能进一步提高矿量。

c主要物料消耗指标

2002月2月份是我厂生产情况最好的月份之一，为便于说明问题，下面把试生产与2月份生产（南非块矿）主要指标进行比较（所采用的数据为原料入窑数据），详见下表。

通过上表不难看出，用球团生产的海绵铁比用块矿生产的海绵铁矿耗、煤耗都有所降低，特别是煤耗可降低10%左右；由于球团中S含量低，生产中不加石灰石也能够得到合格的海绵铁。另外，由于球团矿冶金物理性能好，耐压、耐磨强度高，窑内磨损量少，生产过程中除尘灰、非磁性性物和-5mm粉矿都比块矿生产时降低很多，这无疑会增加成品率、降低生产成本，也有利于环保。同时，因球团矿品位高、脉石含量少，在用于炼钢生产时，对于降低炼钢渣量、增加金属收得率、降低钢水成本也是极为有利的。

d铁回收率

巴西球团矿铁品位高，脉石成分低，高温还原性能好，还原后海绵铁铁品位较高；而且，球团矿强度较好，粉化率低，因而球团海绵铁的铁回收率较高，试验期间铁回收率为 97.33%，高于块矿生产最好月份。

4 回转窑设备作业率

试验期实际生产1246.82小时，故障停窑145.18小时，作业率为89.57 %。停窑原因及时间统计见下表：

统计表明：工艺操作停窑时间很短。这是由于球团软熔温度较高，不宜结圈所致；试验期间窑内只产出过少量结球块，没有产出过窑皮块，由于窑况好，扒大块的次数减少许多（试验期间，平均扒大块次数2~3次/天，而平常扒大块次数为5~6次/天），工人操作强度也明显减轻。

“其它”项主要是不可预见的意外情况造成的，如突然停氮气造成停窑等。若忽略“其它”项的影响，作业率可达93.14%。

5 操作中主要问题

球团生产过程中产生的粉尘量较块矿少，但由于球团粉尘很细，比表面积大，吸附性强，极易粘附管壁。在试验中，球团结圈量虽然不多，但一旦结圈后就不易脱落。4月5日，从温度扫描记录仪上看出：窑头30~40m段表现出低温结圈现象，可是直到试验结束时该区段一直没有脱落。而块矿的结圈物容易脱落，虽然结圈现象要严重些，往往投料20日左右，窑头10~30m段开始不间断结圈，并产生不少脱落结圈块及粘结块，但一段时间后结圈可能脱落，或是进一步结厚、延伸，结到一定规模后，窑内操作制度的变化造成窑皮大量的脱落、排出。试验后期，球团粉尘在后燃烧室垂直烟道与水平烟道交接处粘结，堵塞了烟气通道，最后不得不停窑进行处理。因此，下一步用球团生产时，要着重注意粉尘粘结现象。

6 炼钢使用效果

150T电炉中分别配加50t球团海绵铁和50t块矿海绵铁的冶炼试验结果见下表：

球团海绵铁由于DRI杂质含量少，加入的石灰量减少，废钢稳定时出渣量相对减少0.5车/炉；并且钢水中的五害元素降低，Pb、Sn、As等降低了15%。

理论上计算，电炉中使用球团DRI应比块矿DRI电耗降低。从表中看实际同比也是降低的，降低幅度约为31 Kwh/t。但由于电耗受废钢质量影响极大，（近期废钢质量明显下降），使用50t球团DRI后没有达到今年一月份最好水平的400 Kwh/t钢水，与二、三月份相差不大，如果废钢质量提高，电耗仍有一定潜力。

钢水量的增加量与理论计算值基本一致，球团DRI的收得率比块矿DRI提高了5~7%。在冶炼走VD的钢种时DRI加入经常进行调整，来控制钢水量。即实际钢水量应大于统计值。

7 经济效益分析

为了更直观地说明情况，我们对比比较球团及块矿生产成本。详见下表：