本報(bào)通訊員 薛貴杰
近日,首鋼京唐公司“低碳清潔高效煉鐵工藝和技術(shù)集成”科研成果榮獲2021年度冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這一成果有哪些優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)?研發(fā)的背景是什么?
首鋼科學(xué)技術(shù)特殊貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者、首鋼京唐公司副總經(jīng)理劉國(guó)友是這一項(xiàng)目的主要參與者,談到低碳高效冶煉,他頗有感觸:“面對(duì)國(guó)內(nèi)高比例球團(tuán)冶煉技術(shù)空白,我們經(jīng)過(guò)多次工業(yè)試驗(yàn),在2019年最終確定了燒結(jié)礦配加堿性球、酸性球、生礦的四元爐料結(jié)構(gòu)。當(dāng)時(shí),國(guó)內(nèi)對(duì)于低硅堿性球團(tuán)的研究少,工業(yè)生產(chǎn)幾乎沒(méi)有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。我們依托公司鐵前一體化平臺(tái),與相關(guān)技術(shù)研究院緊密對(duì)接合作,開(kāi)展了系統(tǒng)、海量的基礎(chǔ)研究。最終,我們成功開(kāi)發(fā)了以消石灰作為熔劑生產(chǎn)低硅堿性球團(tuán)的獨(dú)有技術(shù)。這一技術(shù)在世界范圍內(nèi)屬首創(chuàng),堿性球還原膨脹率由原來(lái)的25%~30%下降到16%~18%,高爐球團(tuán)礦比例由原來(lái)的30%逐步提升至50%以上。自2019年6月份開(kāi)始,我們?cè)诰┨?座超大型高爐全面實(shí)施了高比例球團(tuán)低碳高效冶煉技術(shù),迄今為止高爐運(yùn)行穩(wěn)定,入爐球團(tuán)礦比例長(zhǎng)期穩(wěn)定在50%以上。首鋼京唐低碳清潔高效煉鐵工藝和技術(shù)集成的成功應(yīng)用實(shí)施,可讓高爐年粉塵排放量與之前相比減少35%,二氧化硫排放量減少28%,氮氧化物排放量減少30%,開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)大型高爐建立大球比爐料新結(jié)構(gòu)的先河。另外,京唐公司通過(guò)應(yīng)用高球團(tuán)比例高爐冶煉技術(shù),降低鐵水成本,年經(jīng)濟(jì)效益約為1.5億元?!?/div>
為了推動(dòng)煉鐵工藝低碳綠色化發(fā)展,2015年首鋼規(guī)劃京唐公司二期工程,在原煉鐵工藝系統(tǒng)基礎(chǔ)上新建1座5500立方米超大型高爐和2條504平方米大型帶式焙燒機(jī)球團(tuán)生產(chǎn)線,形成“3臺(tái)504平方米帶焙機(jī)+2臺(tái)500平方米燒結(jié)機(jī)+3座5500立方米高爐”煉鐵工藝流程配置(即“3+2+3”模式)和以球團(tuán)礦為主的爐料結(jié)構(gòu),利用高品質(zhì)球團(tuán)礦及工藝能耗低、污染物排放少等優(yōu)勢(shì),大幅度降低煉鐵系統(tǒng)的二氧化碳和污染物排放。該項(xiàng)目高比例球團(tuán)冶煉模式,實(shí)現(xiàn)了3座5500立方米高爐50%球團(tuán)比例的高效穩(wěn)定運(yùn)行。
據(jù)介紹,首鋼京唐“低碳清潔高效煉鐵工藝和技術(shù)集成”科研項(xiàng)目基于該公司球團(tuán)礦在環(huán)保、能耗等方面的優(yōu)勢(shì),根據(jù)低碳煉鐵要求的總體目標(biāo),開(kāi)發(fā)并采用低碳清潔冶煉爐料結(jié)構(gòu)及工藝流程配置,將傳統(tǒng)三元爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整為以球團(tuán)礦為主的四元爐料結(jié)構(gòu),即確定了“35%熔劑性球+20%酸性球+40%燒結(jié)礦+5%塊礦”的基礎(chǔ)爐料結(jié)構(gòu),創(chuàng)新配置了3臺(tái)504平方米帶焙機(jī)+2臺(tái)500平方米燒結(jié)機(jī)+3座5500立方米高爐的煉鐵工藝裝備。
該項(xiàng)目從改善球團(tuán)礦質(zhì)量、優(yōu)化原燃料結(jié)構(gòu)配比及相匹配的高爐冶煉技術(shù)等方面入手,開(kāi)發(fā)出了與高比例球團(tuán)冶煉相匹配的合理布料及煤氣流分布控制技術(shù),建立了以“中心焦+水平料面”、高富氧、高頂壓、高風(fēng)溫、采用濕分控制為特點(diǎn)的超大型高爐高比例球團(tuán)冶煉技術(shù)體系;開(kāi)發(fā)出適宜高比例球團(tuán)冶煉的高爐裝備,設(shè)計(jì)了適用于高比例球團(tuán)冶煉的并罐布料裝置、爐身角度及合適的高徑比,有效解決了高比例球團(tuán)冶煉時(shí)布料偏析、爐料膨脹等難題,為超大型高爐高比例球團(tuán)穩(wěn)定冶煉創(chuàng)造了有利條件;自主集成了低碳清潔煉鐵成套裝備及工藝技術(shù),開(kāi)發(fā)了全球最大跨度的單拱料場(chǎng)封閉技術(shù)、高爐爐頂煤氣全量回收系統(tǒng)、燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝、燒結(jié)球團(tuán)工序?qū)嵤┌敫煞?SCR脫硫脫硝技術(shù),實(shí)現(xiàn)了首鋼京唐煉鐵工序的清潔生產(chǎn)。
據(jù)介紹,該項(xiàng)目成果總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利9項(xiàng)。自首鋼京唐3座5500立方米高爐使用大球比冶煉工藝以來(lái),噸鐵原料污染物排放總量減少24%,鐵前工序綜合能耗降低20千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸以上,二氧化碳減排10%。其中,3號(hào)高爐實(shí)現(xiàn)了59%的球團(tuán)配比、利用系數(shù)為2.4噸/(立方米·天)、渣比為218千克/噸、燃料比475千克/噸,引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展的方向,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。
來(lái)源:中國(guó)冶金報(bào)-中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)
編輯:滕珊
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