[01480069]大型链箅机—回转窑铁矿氧化球团生产工艺的关键技术及应用

本项目为科技部和省部级科技计划项目,同时得到企业项目资助,属于钢铁冶金和矿物加工领域。 本项目在基于热平衡和质量平衡的测试和计算及对生产流程的评估与诊断的前提下,揭示出国内首条大型链箅机—回转窑生产流程中存在的薄弱环节,表现在造球原料成球性差、生球强度低、膨润土配比高、造球机效率低等。基于铁矿成球运动学和动力学原理、铁矿球团焙烧动力学和固结机理,紧密结合铁矿球团制备工艺过程,紧紧把握含铁原料的表面活性、比表面积、成球性与焙烧性能的关系;通过优化配料技术、原料高效预处理工艺、有机复合膨润土粘结剂、高效圆筒造球机强化分级装置的技术开发与集成,强化500万吨/年大型链箅机—回转窑—环式冷却机系统的成球、球团干燥、预热、焙烧和冷却全过程,改善成球性能,强化球团固结机制,生产优质氧化球团矿。 本项目通过系统关键技术的开发和应用,使我国首条年产500万吨氧化球团矿的链箅机-回转窑生产线达到了设计指标,在赤铁矿和硫酸渣配比高达70%的复杂原料条件下,成品球团矿抗压强度≥2500N/个,转鼓强度92.1～94.5%,能耗为15～18kg/t;通过开发湿式球磨及高压辊磨联合预处理工艺及高压辊磨闭路流程,机械活化预处理含铁原料,首次在大型链箅机—回转窑法球团生产工艺使用赤铁矿和硫酸渣的配比高达70%,磁铁矿配比下降到30%,大大增强了对原料的适应性,有效利用了二次资源,扩大了原料来源,节约了生产成本;膨润土用量由常规膨润土配比3.0%左右降低到复合膨润土配比1.5%左右,膨润土配比减少50%以上,铁品位提高1%以上;开发出高效摆动式刮刀强化分级装置及内衬钢丝网,改善圆筒造球机内球团运动学及成球动力学条件,使圆筒造球机产量提高21%,生球强度提高35%。上述关键技术均在武钢鄂州球团厂获得应用,近三年来累计生产球团矿1100万吨,创产值213.9亿元,实现利润10.2477亿元。 该项目的推广应用对推动我国球团技术进步及生产规模大型化具有重要的示范作用,对淘汰落后产能、提高产品产量和改善产品质量、降低能耗、减少废气排放,对保护环境具有重要的示范作用。同时该项目的推广应用将有力地推动大型化机械设备的制造加工及铁矿球团、非金属矿物加工、高炉炼铁等相关领域的技术进步。 根据我国钢铁工业发展规划,在钢产量5亿吨的规模,需要8亿吨炉料,按世界平均球团矿入炉比例30%计,我国球团矿的年需求量为2.5亿吨。目前实际球团矿产量仅为1亿吨左右,且其中只有60%采用先进的链箅机—回转窑法生产,40%采用小型的竖炉法生产。各大钢铁厂均计划逐步淘汰竖炉工艺,因该工艺只适于用磁铁矿原料生产,球团强度低、均匀性差及生产规模小。因此,链箅机—回转窑法生产球团的实际需求量为1.9亿吨,有十分广阔的市场前景。 该项目推广应用的条件比较容易满足,只要所用主要原料为赤铁矿、磁铁矿、硫酸渣及粘结剂膨润土能够满足规模要求,就可建设球团生产厂,没有其它特殊要求。