富氧燒結(jié)工藝技術(shù)研究616

富氧熱風(fēng)工藝

技術(shù)研究與應(yīng)用2022年8月提綱3、富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究及參數(shù)優(yōu)化2、富氧燒結(jié)技術(shù)國內(nèi)外應(yīng)用情況1、富氧燒結(jié)工藝簡介4、富氧熱風(fēng)工業(yè)試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐5、小結(jié)1.富氧燒結(jié)工藝簡介富氧燒結(jié)工藝在20世紀(jì)末就已經(jīng)有了較為成熟的工藝路線，它是以提高空氣中的氧氣為手段，通過直接向燒結(jié)工藝中通入氧氣為措施，解決燃料燃燒不充分和燒結(jié)溫度過低的問題，在改善燒結(jié)礦質(zhì)量的同時(shí)，降低燃耗。富氧燒結(jié)工藝有兩種路線，即點(diǎn)火富氧和燒結(jié)富氧，點(diǎn)火富氧是在煤氣點(diǎn)火時(shí)，將氧氣混入助燃風(fēng)機(jī)送風(fēng)管中與空氣混合，然后進(jìn)行點(diǎn)火燒結(jié)。燒結(jié)富氧是在燒結(jié)臺車上部加氧氣，通過抽風(fēng)負(fù)壓進(jìn)入料層內(nèi)。富氧燒結(jié)時(shí)整體空氣中氧氣含量會有所提升，這些氧氣通過風(fēng)機(jī)或壓縮空氣吹入燒結(jié)系統(tǒng)中。在這樣的環(huán)境下，燒結(jié)過程的氧化氣氛增強(qiáng)，以確保燃料的充分燃燒。2.1在國外的研究與應(yīng)用情況在國外如日本、前蘇聯(lián)、德國等研究得較早，1985年日本神戶鋼鐵公司加古川廠就在其262m2燒結(jié)機(jī)上實(shí)際采用。加古川廠采用的是向料層吹氧的富氧燒結(jié)工藝。該廠在燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火器后安裝了兩套4m×12m的移動式吹氧裝置，供氧量10000Nm3／h(最大)，壓力0.2kg/cm2，可沿臺車寬度與燒結(jié)機(jī)身方向往料層內(nèi)均勻吹氧。2.富氧燒結(jié)工藝在國內(nèi)外應(yīng)用情況韓國浦項(xiàng)富氧燒結(jié)研究與應(yīng)用（1）采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法，研究了不同吹氧位置條件下富氧燒結(jié)的效果。富氧燒結(jié)技術(shù)的關(guān)鍵在于選取合適的氧濃度和吹氧位置，吹氧時(shí)間也隨氧濃度和吹氧位置的不同而發(fā)生改變。（2）技術(shù)要點(diǎn)：適宜的氧濃度為30％，吹氧流量為65L／min。從料層上部吹氧比從料層中部和下部吹氧其溫度增幅更加明顯。所需吹氧時(shí)間隨吹氧位置的下移而延長，吹氧位置分別選擇在料層上部、中部和下部時(shí)，所需吹氧時(shí)間分別為295—395s、479～574s和665～745S。（3）實(shí)施富氧燒結(jié)技術(shù)，能夠提高焦粉燃燒率，加快料層的升溫速度，有效地解決料層上部區(qū)域熱量不足的問題，促進(jìn)該區(qū)域燃料的完全燃燒，從而進(jìn)一步改善燒結(jié)礦質(zhì)量。

（4）實(shí)施富氧燒結(jié)后，料層厚度可以提高到1000mm以上。2.富氧燒結(jié)工藝在國內(nèi)外應(yīng)用情況2.2國內(nèi)富氧燒結(jié)應(yīng)用情況梅鋼：（1）富氧燒結(jié)后，梅精礦的配比提高了10.03%，固體燃料配比減少了0.4%，點(diǎn)火溫度下降了14℃，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高了1.52%。（2）燒結(jié)礦礦相結(jié)構(gòu)得到改善，鐵酸鈣和粘結(jié)相含量分別增加了1.1%和2.1%。韶鋼：（1）富氧地點(diǎn)：燒結(jié)機(jī)熱風(fēng)罩段。

（2）富氧濃度在21％-23％時(shí)，燒結(jié)礦的綜合物理性能指標(biāo)最好。（3）表層燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高2.06%，成品礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高2.06%，篩分指數(shù)下降0.68%；燒結(jié)礦粒度組成略有改善，-10mm粒級減少了6.21%。

2.富氧燒結(jié)工藝在國內(nèi)外應(yīng)用情況酒鋼全精粉富氧燒結(jié)酒鋼選燒廠1#、2#燒結(jié)機(jī)富氧燒結(jié)工藝主要由向燒結(jié)料層吹氧和富氧點(diǎn)火兩部分構(gòu)成。燒結(jié)機(jī)的機(jī)速和主管負(fù)壓基本不變，燒結(jié)機(jī)的煤氣流量下降了30m3/h。富氧燒結(jié)后表層燒結(jié)礦、返礦中的殘?zhí)己糠謩e較基準(zhǔn)期下降了0.026%和0.11%，F(xiàn)eO下降了0.77個(gè)百分點(diǎn)。燒結(jié)礦質(zhì)量得到改善，粒度組成中小粒級含量減少，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和臺時(shí)產(chǎn)量提高。

2.富氧燒結(jié)工藝在國內(nèi)外應(yīng)用情況700560140280420燒結(jié)過程各帶分布及溫度變化示意圖干燥和預(yù)熱帶：燃料的著火和氧化，部分鐵礦石的氧化和還原，組分間的固相反應(yīng)。燃料燃燒引起料層溫度升高，液相生成，CaO與燒結(jié)組分相互作用，磁鐵礦氧化等。3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究富氧燒結(jié)機(jī)理富氧熱風(fēng)燒結(jié)、煙氣循環(huán)燒結(jié)存在問題在煙氣循環(huán)和熱風(fēng)燒結(jié)條件下，熱風(fēng)區(qū)域煙氣O2含量降低，對燒結(jié)速度帶來不利影響3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究富氧熱風(fēng)燒結(jié)試驗(yàn)方案在適宜熱風(fēng)制度條件下，考察富氧程度、時(shí)間以及富氧區(qū)間對燒結(jié)指標(biāo)的影響3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究熱風(fēng)氧含量對燒結(jié)指標(biāo)的影響試驗(yàn)方案O2含量/%燒結(jié)速度/mm·min-1成品率/%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%利用系數(shù)/t·m-2·h-1基準(zhǔn)2124.0775.5366.731.66熱風(fēng)2021.1075.3867.021.62富氧熱風(fēng)2122.1378.0168.251.67富氧熱風(fēng)2222.6978.5969.261.69富氧熱風(fēng)2323.4378.9770.291.71富氧熱風(fēng)2424.1278.1269.761.70熱風(fēng)氧含量對燒結(jié)指標(biāo)的影響（富氧時(shí)間14min、3-17min）富氧熱風(fēng)燒結(jié)條件下，隨氧氣濃度增加，燒結(jié)速度加快，成品率、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、利用系數(shù)總體呈上升趨勢，相比而言，適宜氧氣含量為23%3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究富氧熱風(fēng)時(shí)間對燒結(jié)指標(biāo)的影響試驗(yàn)方案富氧時(shí)間/min燒結(jié)速度/mm·min-1成品率/%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%利用系數(shù)/t·m-2·h-1基準(zhǔn)-24.0775.5366.731.66富氧熱風(fēng)6min(3-9min)22.5677.2467.651.66富氧熱風(fēng)10min(3-13min)22.9478.0968.381.68富氧熱風(fēng)14min(3-17min)23.4378.9770.291.71富氧熱風(fēng)燒結(jié)時(shí)間對燒結(jié)指標(biāo)的影響富氧熱風(fēng)燒結(jié)條件下，隨富氧時(shí)間延長，燒結(jié)速度加快，成品率、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、利用系數(shù)總體呈上升趨勢，相比而言，適宜富氧時(shí)間與熱風(fēng)一直，均為14min3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究富氧熱風(fēng)燒結(jié)區(qū)間對燒結(jié)指標(biāo)的影響試驗(yàn)方案富氧區(qū)間燒結(jié)速度/mm·min-1成品率/%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%利用系數(shù)/t·m-2·h-1基準(zhǔn)-24.0775.5366.731.66熱風(fēng)富氧3-17min23.4378.9770.291.71熱風(fēng)富氧7-17min22.9978.3969.221.68熱風(fēng)富氧11-17min22.3677.4168.591.66富氧熱風(fēng)燒結(jié)區(qū)間對燒結(jié)指標(biāo)的影響在適宜熱風(fēng)燒結(jié)條件下，富氧區(qū)間與熱風(fēng)區(qū)間同步時(shí)，各項(xiàng)燒結(jié)指標(biāo)較優(yōu)。3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究富氧熱風(fēng)燒結(jié)彌補(bǔ)了單一熱風(fēng)燒結(jié)過程料層氧含量降低，從而降低燒結(jié)速度的問題富氧熱風(fēng)燒結(jié)對燒結(jié)的作用分析3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究對適宜制粒水分的影響方案混合料水分/%燒結(jié)速度/mm·min-1成品率/%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%利用系數(shù)/t·m-2·h-1基準(zhǔn)方案9.2524.0775.5366.731.66適宜富氧熱風(fēng)方案9.2523.4378.9770.291.719.0023.1578.5170.851.688.7522.6477.3569.891.628.5021.8676.8069.511.55富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝對適宜混合料水分影響與基準(zhǔn)方案相比，采用適宜富氧熱風(fēng)方案可小幅降低混合料水分參數(shù)優(yōu)化3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究對適宜焦粉配比的影響試驗(yàn)方案焦粉配比/%燒結(jié)速度/mm·min-1成品率/%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%利用系數(shù)/t·m-2·h-1基準(zhǔn)5.0024.0775.5366.731.66適宜富氧熱風(fēng)方案5.0023.4378.9770.291.714.7523.6779.3370.381.724.5023.2476.0766.471.65富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝對適宜焦粉配比的影響在富氧熱風(fēng)燒結(jié)條件下，焦粉配比從5.00%降低至4.75%時(shí)，燒結(jié)指標(biāo)改善；當(dāng)焦粉配比繼續(xù)降低至4.5%時(shí)，燒結(jié)指標(biāo)變差，但仍與基準(zhǔn)方案相當(dāng)參數(shù)優(yōu)化3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究富氧燒結(jié)工藝參數(shù)優(yōu)化工藝參數(shù)基準(zhǔn)值適宜值混合料水分/%9.259.00-9.25焦粉配比/%5.004.50料層高度/mm820850燒結(jié)負(fù)壓/kPa1212.5-13參數(shù)優(yōu)化3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究燒結(jié)礦化學(xué)成分與微觀結(jié)構(gòu)燒結(jié)試驗(yàn)方案化學(xué)成分/%RTFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3PS基準(zhǔn)56.139.855.4611.761.601.040.0410.0132.15200℃熱風(fēng)燒結(jié)55.9710.215.3211.801.731.030.0340.0172.21200℃富氧熱風(fēng)燒結(jié)55.388.415.4811.711.791.080.0450.0182.14富氧前富氧后SFCA—鐵酸鈣；M—磁鐵礦H—赤鐵礦；CS—硅酸鹽富氧-熱風(fēng)燒結(jié)對適宜工藝參數(shù)的影響：可小幅降低混合料水分、提高料層高度，適宜焦粉配比從5.00%降低至4.50%；在富氧熱風(fēng)條件下適當(dāng)提高燒結(jié)負(fù)壓有助于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)燒結(jié)增產(chǎn)工藝參數(shù)基準(zhǔn)值適宜值混合料水分/%9.259.00-9.25焦粉配比/%5.004.50料層高度/mm820850燒結(jié)負(fù)壓/kPa99.5-10富氧-熱風(fēng)燒結(jié)對燒結(jié)礦產(chǎn)品性能的影響：富氧熱風(fēng)有助于改善燒結(jié)礦低溫還原粉化率、還原性，縮小軟熔溫度區(qū)間。3.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工藝研究富氧燒結(jié)實(shí)施為提高熱風(fēng)燒結(jié)的含氧量，在進(jìn)入燒結(jié)機(jī)熱風(fēng)罩前的熱風(fēng)（環(huán)冷機(jī)中低溫段梯級利用的熱廢氣）主管道內(nèi)接入氧氣管道進(jìn)行富氧，氧氣來源于氧氣管網(wǎng)，因管網(wǎng)壓力高，為保證用氣安全，經(jīng)兩次壓力調(diào)節(jié)閥降壓后使用。富氧流量調(diào)節(jié)可控，富氧量控制在4000-7000m3/h，對應(yīng)熱風(fēng)富氧率為21-23%。富氧燒結(jié)技術(shù)實(shí)施與工業(yè)性試驗(yàn)工業(yè)試驗(yàn)期間氧氣濃度為6000-7000m3/h，取得了產(chǎn)、質(zhì)量指標(biāo)改善（增產(chǎn)6.4%），焦粉配比降低（3.5%→2.8%）的效果。名稱料層厚度機(jī)速臺時(shí)產(chǎn)量主抽轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度MSFeO富氧前8032.1057686678.9821.4210.51富氧后8122.1461386179.8721.769.12比較+9+0.04+37-5+0.89+0.34-1.39富氧前富氧后富氧前富氧后4.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工業(yè)試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐富氧燒結(jié)實(shí)踐效果4.富氧熱風(fēng)燒結(jié)工業(yè)試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐名稱轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度MSFeO-10mm燒返臺時(shí)產(chǎn)量富氧前80.6822.109.0523.3621.27611富氧后80.9922.148.7623.0519.39652比較+0.31+0.04-0.29-0.29-1.88+41燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量指標(biāo)提升名稱RI，%RDI+3.15mm，%開始軟化溫度，℃軟化終了溫度，℃軟化區(qū)間，℃未富氧83.5673.451135122893富氧85.0873.261142123088比較+1.52-0.19+7+2-5燒結(jié)礦冶金性能改善在產(chǎn)量提高6.7%的情況下，質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)中有升，還原性改善，固體燃料消耗降低1.4kg/t。消耗指標(biāo)熱風(fēng)燒結(jié)投用前富氧燒結(jié)投用后對比固體燃料消耗/kg/t40.1038.92-1.18電耗/KWh/t