年产120万吨链篦机_回转窑氧化球团矿工程项目可行性研究报告(编辑修改稿)

年产120万吨链篦机_回转窑氧化球团矿工程项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

上升到 20～ 30%以上） 少吃和不吃块矿（ ≤5% ） 总之，我国越来越多的炼铁工作者都对使用球团矿和增加球团矿在炉料中的比例有了一个飞跃性的认识。 把球团矿称为 “ 顺气丸 ” ，是高炉炼铁精料的最基本和最重要的技术 措施。 因而球团矿的需求将越来越大，球团厂的建设在我国正蓬勃快速发展，以满足不断改进炉料结构对球团矿的用量。 4）生产直接还原铁的最佳原料 天津钢管公司直接还原铁厂由于采用球团矿为原料，不但产品质量好，而且作业率和产量大幅提升。 依据国情 国家产业政策倡导发展球团 1) 高炉炼铁的需求 2020年我国钢产量达 ，预计 2020年将增长达 ，如此则需要铁料 ，若按球团矿的用量 20％计算，需球团矿约 以上。 目前球团生产工艺的主要有三种：竖炉、带式焙烧机、链篦机－山东瑞拓球团工程技术有限公司 天津钢管新矿业 年产 120万吨链篦机 回转窑 0531－ 86515701 86515703 氧化球团 矿 工程可研报告 回转窑。 高炉球团 矿入炉量在西欧总体达到 2070％。 国内高炉球团入炉比例为 很低 ，国产球团矿总量 2020年预计 到 1亿 吨左右。 高质量氧化球团矿对于高炉增产降耗作用显著。 在《 2020～ 2020年冶金科技发展指南》中提出了实现 “ 十五 ” 炼铁科技发展目标的措施和对策，其中指出 “ 要从选矿、烧结、球团、炼焦各方面采用措施，提高高炉精料水平，特别是要进一步提高入炉品位，在大量喷煤、降低焦比 的情况下，高炉料柱透气恶化，为了保证炉况顺行，必须大幅度提高入炉品位，降低渣量，要大力发展球团生产，建立商品球团生产基地，提高熟料中球团的配比。 球团配比 要从目前不足 10%提高到 20～ 30％。 为此要提高铁精矿的品位和细度。 要大力发展球团生产，建立商品球团生产基地，提高熟料中球团的配比 ”。 2) 直接还原的需求 近年来，随着世界钢铁工业的技术进步和环境保护的迫切要求，直接还原铁生产越来越被人们所认知。 其在国际和国内市场的身价倍增，并且国际市场还严格控制其出口。 不仅如此，就连生产直接还原铁的原料 —— 球团矿都十分紧俏。 在 20世纪 80年代中期，全球直接还原产量已突破了 1000万吨， 90年代初期突破了 2020万吨，到 2020年已突破了 4000万吨，达到 4378万吨。 近几年 ，一些以短流程生产为主的钢厂开始涉及高级钢种的生产，这对金属炉料的纯净度要求更加严格，使直接还原铁的需求量进一步增加。 据统计，目前我国直接还原铁的生产能力仅为 60万吨，而实际生产量仅有 35～ 40万吨。 天津钢管还原铁厂因受进口球团矿的影响， 2020年产量仅为 22万吨，较 2020年减产 6万吨。 而我国进口直接还原铁也呈明显递减趋势，原因是国外普遍控制直接还原铁的出口。 2020年 7月 27日经国务院批准，自 2020年 9月 1日起执行的《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》氧化球团生产列为钢铁发展项目的第 3项。 对生产 氧化 球团 矿 的要求 从现代大型高炉的实践出发，球团矿的强度应按 2500N/个球为合格山东瑞拓球团工程技术有限公司 天津钢管新矿业 年产 120万吨链篦机 回转窑 0531－ 86515701 86515703 氧化球团 矿 工程可研报告 标准，有时甚至要求更高。 从回转窑直接还原的实践出发，球团矿的转鼓指数在 95%以上， 另外为了更 好的体现球团矿优越的冶金性能，在此必须强调球团强度的均匀性。 强度的偏低和不均匀对高炉炼铁肯定会带来很大的不利。 目前我国球团矿的粒度一般控制在 816mm,根据对造球和焙烧过程系统的试验和研究得出：最佳的球团粒级为 1112mm。 为了充分发挥球形规则、粒度均匀对高炉料层结构带来的优越性，成品球团矿的粒级范围要缩小， 总体粒度也要缩小。 在北美所见球团矿的生产，总体上体现了 “ 小而匀 ”。 由于我国目前大部分球团厂用于球团生产的铁精粉粒度较粗，一般＜ 7080％左右，粗粒级多，对生球质量极为不利，而且粗颗粒多粘附在表面，这些粗颗粒在运动中非常容易掉落。 同时由于膨润土的质量问题，在升温中可能产生爆裂而产生粉粒，焙烧球团层内的含粉率升高，造成成品球团矿粉率高。 含粉率高易在焙烧过程中产生结块、结圈现象。 为了防止这一现象的产生，往往在操作中采取降低焙烧温度来实现。 这样势必使球团焙烧达不到应有的最高焙烧温度，而导致成品球矿强度的下降。 同时还由于粉末含量多的原因而影响焙烧球在冷却机和进一步氧化。 粉末是球团矿生产的 “ 大敌 ” ，因而严格控制焙烧球团层内的含粉率是强化生产和提高成品球团矿质量的一大关键，含粉率应控制在 %之内。 竖炉球团向链篦机回转窑球团的转变 上世纪 70年代， 我国 高碱度烧结矿兴起， 球团矿作为酸性炉料与之配合作为炼铁原料，才有了较快的发展。 竖炉能用高炉煤气作燃料，故而在 各大钢铁厂 发展起来，自 1968年在济南钢铁厂第一座 8m2竖炉 建成以来，至 2020年已建成 76座 竖 炉。 直到上世纪末， 首钢矿业公司 在迁安矿山将生产海绵铁的设备，改造成以煤粉为燃料的链篦机－回转窑，年产球团矿 120万吨 的成功实施 ， 为我国发展链篦机－回转窑球团工艺奠定了基础，也为我国在矿山建设球团厂提供了样板。 此后，鞍钢工长岭铁矿、武钢程潮铁矿相继建起了大型的 链篦机－回转窑 球团厂 ，至 2020年，全山东瑞拓球团工程技术有限公司 天津钢管新矿业 年产 120万吨链篦机 回转窑 0531－ 86515701 86515703 氧化球团 矿 工程可研报告 国链篦机－回转窑已迅速攀升至 33套，还有一批链篦机回转窑正在建设中。 这批大中型球团厂工艺技术装备水平及产量较高，环保也较好，质量也不错，有的球团厂球团矿 TFe65%,抗压强度达到 2500N/球以上。 标志着我国链篦机－回转窑球团厂的设计、设备制造 和生产迈上了一个新的台阶，已形成竖炉球团向链篦机回转窑球团法转换的 势 态。 表 11 近 5 年来我国兴建的链篦机－回转窑 生产能力 （ 万吨 /年 ） 500 240 200 120 80 60 40 数 量 （ 套 ） 1 5 3 5 9 8 6 竖炉球团的发展为我国高碱度烧结矿搭配酸性球团矿入炉的合理炉料结构做出了贡献。 但是竖炉一般只适应焙烧磁铁铁精矿， 而且单机生产能力小，劳动生产率低，膨润土添加量大，球团矿品位降低多，质量不均匀，难以保证满足现代 化和大型化的生产要求。 竖炉 存在的问题与三个方面有关：竖 炉断面上温度分布的均匀性，竖炉焙烧的气流分布状况，竖炉的操作。 1) 竖炉断面上温度分布的均匀性是获得高质量球团矿的先决条件，而温度分布均匀与否则直接受气流分布状况的影响。 由于料柱对气流的阻力作用，使燃烧气流从炉墙向料柱中心的穿透深度受到限制。 2) 气流分布状况是限制竖炉大型化发展的重要原因之一，国外竖炉最大宽度限制在 左右。 竖炉宽度过大时，由于球团对气流产生阻力所导致的边缘效应，使得竖炉中心气流较弱，炉子中心易形成 “ 死料柱 ” ，当下料速度过快时， “ 死料柱 ” 成楔状向下伸入 焙 烧带，其上部则发展成愈来愈厚的湿料层，进 而产生死料，使焙烧过程难以进行。 3) 在竖炉操作过程中，对炉内气流性质的控制是一个不容忽视的重要因 素。 料柱气流中 O2含量不得低于 2％～ 4％，即炉内应属氧化气氛，否则铁氧化物将被还原生成 FeO, FeO与 SiO2则生成低熔点的 2FeOSiO 2 ,从而最终影响球团矿质量。 目前有的竖炉厂家为了延长竖炉大水梁的寿命，把大水梁移到竖炉焙烧带以外，此种办法虽延长导风墙，但依然解决不了竖炉球团抗压强山东瑞拓球团工程技术有限公司 天津钢管新矿业 年产 120万吨链篦机 回转窑 0531－ 86515701 86515703 氧化球团 矿 工程可研报告 度的问题。 链篦机－回转窑工艺优于竖炉工艺 ① 对原料及其性质波动的适应性 竖炉工艺仅适用于磁铁矿（配加赤铁矿量 一般不超过 10%）的球团生产。 链篦机 回转窑工艺不但可用于磁铁矿、赤铁矿，我公司总包的西昌年产 50 万吨球团工程赤铁矿比例达到 70%的生产线，是国内第一条大配比红矿生产线。 因为链篦机、回转窑、冷却机可分别在一定范围内调整速度，使其热工 制度能较好地适应原料性质波动引起的变化，而带式焙烧工艺则是很难以做到的。 ② 规模生产 竖炉单系列一般规模不能超过 50 万 t/a。 而链篦机 回转窑更适于中、大型球团厂的建设，目前最大的（单系列）规模可达 500 万 t/a 以上。 ③ 球团矿的质量 竖炉由于其端面上温度的不均性和球 团在炉内向下运动的快慢不同，其焙烧质量的均匀性很差 ,大部分抗压强度不到 2020KN/个球，不适合高炉的发展。 灵活可调的热工制度和球团在窑内不断的翻滚，这样的加热焙烧过程，不但使成品球的焙烧质量好，而且特别均匀。 抗压强度大于 2200KN/个球，有的达到 3500KN/个球。 ④ 可用煤作燃料，更适合我国的国情和降低球团矿的生产成本 竖炉目前只能用煤气和油作燃料；用煤作燃料，目前尚无成熟的工业生产先例。 链篦机 — 回转窑燃料不但可用煤气和重油，而且可用 100％的使用煤粉，也可混合使用两种燃料，高炉煤气、高焦混合煤 气、转炉煤气和发生炉煤气都可作为链篦机－回转窑的燃料。 山东瑞拓球团工程技术有限公司 天津钢管新矿业 年产 120万吨链篦机 回转窑 0531－ 86515701 86515703 氧化球团 矿 工程可研报告 ⑤ 膨润土的用量 目前国内竖炉膨润土的配比在 ～ %。 链篦机 回转窑工艺膨润土的配比在一般在 2%左右，有的配到～ %，每配 1%的膨润土，成品球品位下降 %. ⑥ 球团矿的粒度 目前我国球团矿的粒度一般控制在 816mm,根据对造球和焙烧过程系统的试验和研究得出：最佳的球团粒级为 1112mm。 为了充分发挥球形规则、粒度均匀对高炉料层结构带来的优越性。 竖炉成品球的粒度很不均匀，一般球团矿 1016mm 平均才占在%左 右。 链篦机成品球的 816mm 占 90%。 ⑦ 含粉率 竖炉含粉率平均在 1012%，有的竖炉含粉率达 14%。 链篦机含粉率一般控制在 %之内。 从投产以来的生产实际看，存在含粉率高、能耗高、故障率高、作业率、消耗新水高等问题，特别是抗压强度等产品质量指标难以满足用户要求。 ⑧ 新水耗量 竖炉新水耗量平均在 （ t/t）。 链篦机的新水耗量平均在 （ t/t）。 ⑨ 工序能耗 同等规模的竖炉工序能耗大于链篦机－回转窑工艺，如： 50 万吨 /年的竖炉能耗 70kg/标 煤 t,而同等规模的链篦机 －回转窑工艺 49kg/标煤 t。 ⑩ 工程投资 同等规模的竖炉投资小于链篦机－回转窑工艺， 大规模（年产 80 万吨以上）链篦机－回转窑工艺优于竖炉。 综合效益链篦机－回转窑工艺山东瑞拓球团工程技术有限公司 天津钢管新矿业 年产 120万吨链篦机 回转窑 0531－ 86515701 86515703 氧化球团 矿 工程可研报告 好。 链篦机 回转窑球团是当今世界上最先进的球团矿生产工艺。 市场前景分析 1) 作为高炉炼铁的原料 国家产业政策鼓励大力发展国产球团矿，在我国即使把全部的精矿都转化为球团矿，平均在高炉炉料中的比例也达不到 50％。 因而球团矿的需求将越来越大，球团厂的建设在我国正蓬勃快速发展，以满足不断改进炉料结构对球团矿的用量。 2) 作为 生产 DRI 产品的原 料 2020年 3月 20日在东北大学召开了《全国非高炉炼铁熔融还原会议》中指出， 球团矿是生产直接还原的理想原料， 天津钢管直接还原铁厂采用了巴西的球团矿 生产直接还原铁 ，不但产品质量好，而且作业率和产量都大幅提升 ，由于该厂用的是巴西的球团矿，吨球团矿在 1140元左右，故而运行成本很高。 我公司 和东北大学 正在 联合开发 把链篦机－回转窑生产氧化球团的技术和 HYL法竖炉熔融还原炼铁技术结合在一起 的技术开发。 资源分析 氧化球团生产所需原、燃料主要有：铁精矿、膨润土、 烟煤。 各种原、燃料需要分别 约 为： 120 万吨， 万吨， 万吨。 原料供应量和来源为： 1) 铁精粉： 唐山 和河北 周边的磁铁矿。 2) 膨润土： 外购钠基膨润土。 膨润土需要量一般在 2%左右，年用量约 万吨。 为提高球团品位，减少膨润土用量，对膨润土质量应严格控制。 （膨润土减少 1%，品位增加 %左右）。 3) 燃料：回转窑焙烧 和精矿干燥用煤单耗 30kgcel/t 球，年需要量 约 万吨，主要来自山西优质 烟煤。 设计依据 1) 依据钢铁产业结构调整指导目录 (。