首钢镁钛低硅新型球团矿开发及应用获冶金科技一等奖
2017-02-14 12:12:00 【打印】
由首钢技术研究院和首钢京唐公司联合开发的《镁钛低硅新型球团矿的开发及其在京唐超大型高炉中的应用》项目获得2016年冶金科学技术一等奖。该成果对钢铁企业发挥球团优势，提升高炉技术经济指标，降低炼铁成本，实现节能环保和绿色发展具有重要意义。
球团矿是高炉炼铁的主要炉料之一，随着节能环保形式的日益严峻及钢铁企业降成本需求，改善球团矿质量，提高球团矿在高炉中的使用比例越来越受到重视，已成为发展趋势。欧美等国家为了节能环保，大部分高炉都是以高比例球团矿冶炼为主。球团工艺的粉尘、氮氧化物、二恶英等污染物排放及生产过程的工序能耗远低于烧结工艺。球团工艺产生的二恶英是烧结工艺的1—18%，NOx是烧结工艺的60%左右，工序能耗是烧结工艺的35—50%。特别是球团矿的铁品位高，脉石等杂质含量低，有利于高炉提升技术经济指标和降低铁水成本。
2010年8月，京唐公司新上了504m2的大型带式焙烧机球团生产线。为了进一步降低球团矿SiO2含量，优化综合炉料冶金性能，解决高炉直接使用钛矿护炉影响冶炼指标等问题，2011年开始，首钢技术研究院联合首钢京唐公司提出了将造渣需要的MgO从烧结转移至球团中，降低球团矿SiO2含量，提高入炉比例;同时通过球团加TiO2，实现高炉长期护炉、集中补炉的护炉新理念和技术思路。
经过三年多的试验研究和生产实践，攻克了低硅球团矿的还原膨胀率指标高难以控制，确定既能满足高炉护炉和造渣所需要，又能满足球团矿质量的MgO、TiO2和SiO2含量的匹配关系、含钛尾矿等资源在球团中应用困难、配加MgO和TiO2对球团热工制度控制要求高、大型高炉适应新型球团矿需要摸索冶炼规律等诸多难题;研究出生产低硅含MgO和TiO2的球团矿的适宜原料结构和工艺技术参数，先后开发出了镁质低硅球团矿和镁钛低硅球团矿，为高炉提供了既能稳定护炉又能降低渣量和燃料比的精品多功能球团矿，并在5500m3超大型高炉上成功应用。
2012年11月开始，京唐公司生产镁质低硅球团矿，2014年5月开始生产镁钛低硅新型球团矿，球团矿SiO2含量由3.5%降到2.8%，MgO含量从自然含量提高到1.7%，TiO2含量从自然含量达到1.1%，还原度由67%提高至73%，还原膨胀率控制在19%以下，球团矿入炉比例从25%提高到33%以上，球团矿综合指标达到国际领先水平。球团配加MgO和TiO2后，烧结实现了自然镁烧结，烧结矿品位提高0.4个百分点，同时替代了护炉用钛矿，高炉综合入炉品位增加0.7个百分点，高炉技术经济指标得到改善，燃料比降低了5千克/吨以上，渣量降低了20千克/吨以上。项目实施后，累计经济效益达到1.36亿元。
球团矿是高炉炼铁的主要炉料之一，随着节能环保形式的日益严峻及钢铁企业降成本需求，改善球团矿质量，提高球团矿在高炉中的使用比例越来越受到重视，已成为发展趋势。欧美等国家为了节能环保，大部分高炉都是以高比例球团矿冶炼为主。球团工艺的粉尘、氮氧化物、二恶英等污染物排放及生产过程的工序能耗远低于烧结工艺。球团工艺产生的二恶英是烧结工艺的1—18%，NOx是烧结工艺的60%左右，工序能耗是烧结工艺的35—50%。特别是球团矿的铁品位高，脉石等杂质含量低，有利于高炉提升技术经济指标和降低铁水成本。
2010年8月，京唐公司新上了504m2的大型带式焙烧机球团生产线。为了进一步降低球团矿SiO2含量，优化综合炉料冶金性能，解决高炉直接使用钛矿护炉影响冶炼指标等问题，2011年开始，首钢技术研究院联合首钢京唐公司提出了将造渣需要的MgO从烧结转移至球团中，降低球团矿SiO2含量，提高入炉比例;同时通过球团加TiO2，实现高炉长期护炉、集中补炉的护炉新理念和技术思路。
经过三年多的试验研究和生产实践，攻克了低硅球团矿的还原膨胀率指标高难以控制，确定既能满足高炉护炉和造渣所需要，又能满足球团矿质量的MgO、TiO2和SiO2含量的匹配关系、含钛尾矿等资源在球团中应用困难、配加MgO和TiO2对球团热工制度控制要求高、大型高炉适应新型球团矿需要摸索冶炼规律等诸多难题;研究出生产低硅含MgO和TiO2的球团矿的适宜原料结构和工艺技术参数，先后开发出了镁质低硅球团矿和镁钛低硅球团矿，为高炉提供了既能稳定护炉又能降低渣量和燃料比的精品多功能球团矿，并在5500m3超大型高炉上成功应用。
2012年11月开始，京唐公司生产镁质低硅球团矿，2014年5月开始生产镁钛低硅新型球团矿，球团矿SiO2含量由3.5%降到2.8%，MgO含量从自然含量提高到1.7%，TiO2含量从自然含量达到1.1%，还原度由67%提高至73%，还原膨胀率控制在19%以下，球团矿入炉比例从25%提高到33%以上，球团矿综合指标达到国际领先水平。球团配加MgO和TiO2后，烧结实现了自然镁烧结，烧结矿品位提高0.4个百分点，同时替代了护炉用钛矿，高炉综合入炉品位增加0.7个百分点，高炉技术经济指标得到改善，燃料比降低了5千克/吨以上，渣量降低了20千克/吨以上。项目实施后，累计经济效益达到1.36亿元。
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