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文檔簡介
云南高磷鐵礦選冶新技術(shù)設想1資源的短缺性翁宇慶:落實科學發(fā)展觀,中國金屬學會2005年工作會儀,北京2大量進口鐵礦石2004年進口2.08億噸;進口鐵礦石價格近乎“翻番”;導致港口、鐵路、公路、船運緊張,運價上升;鋼廠成本提高;鋼材價格上升。3科學發(fā)展觀“積極開發(fā)利用國內(nèi)貧礦資源?!敝泄彩髨蟾嬷赋觯褐醒脒M一步提出:“走出一條科技含量高,經(jīng)濟效益好,資源消耗低,環(huán)鏡污染少,人力資源得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。”中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出:“大力發(fā)展循還經(jīng)濟,建設節(jié)約性社會。”4云南省豐富高磷鐵礦資源云南高磷鐵礦資源:儲量大(超過10億噸);鐵品位較高(選礦后精礦品位達60%。不能利用的原因:鐵礦石磷含量高(超過1.3%);由高磷鐵礦生產(chǎn)的高磷鐵水不能用于煉鋼。5部分云南高磷礦資源6高爐采用高磷礦生產(chǎn)高磷鐵水爐料中磷幾乎100%還原;如鐵礦石T.Fe為60%,爐料磷含量為1.5%;鐵水[P]大約為2.3%。7HIsmelt熔融還原工藝工業(yè)試驗已取得成功;目前在澳大利亞西部Kwinana建設年產(chǎn)80萬噸的工業(yè)示范廠;合資方:RioTinto,紐克、三菱、首鋼;近期投產(chǎn)。8HIsmelt工藝發(fā)展簡述直接使用粉礦、粉煤和1200C熱風不用氧氣,用22NM3/t天然氣
1991年,開始試驗,持續(xù)七年正建設80萬噸/年示范廠高二次燃燒率向熔池傳熱,55~65%用CIRCOFER流化床預還原鐵礦粉,10~25%還原度
1997年,豎式熔融還原爐(爐缸直徑2.7m)取代底吹噴煤臥式鐵浴爐,132天試驗,最長連續(xù)時間38天,先后生產(chǎn)鐵水約2萬噸
2002年,HIsmelt、Nucor澳大利亞、三菱MC、首鋼國際合資在西澳Kwinana建試驗廠。爐缸直徑6m,年產(chǎn)80萬t/年,商業(yè)化示范工廠,2004年4季度投產(chǎn)9示范工廠實際數(shù)據(jù)爐缸直徑6.5m
煤耗:650~700kg/t鐵氧耗:270m3/t鐵多種礦石預處理方案,對應不同指標10HIsmelt工藝原理噴槍向熔渣層內(nèi)噴吹~6mm鐵礦粉、溶劑和煤粉爐頂噴吹高溫富氧熱風,與熔池逸出的CO、H2二次燃燒,釋放熱量,在強烈的渣鐵噴濺攪拌中完成熱傳遞,熔化噴入的固體原料特點:爐內(nèi)氧化性強,爐渣脫磷效果良好,非常適合冶煉高磷鐵礦生產(chǎn)出的鐵水磷低、硫高、幾乎不含硅,不適合直接供傳統(tǒng)的煉鋼流程,要添加硅鐵、錳鐵并進行爐外脫硫后才能煉鋼
100kPa壓力下工作,鐵水經(jīng)虹吸排出至感應保溫加蓋前爐,定期從渣口出渣11HIsmelt工藝原理示意圖12典型HIsmelt鐵水、爐渣和爐頂煤氣成份13HIsmelt工藝反應過程特點礦粉和煤粉噴入鐵水溶解[C]直接與液態(tài)的(FeO)反應,反應速度快熔融還原反應產(chǎn)生大量上浮氣體,攪拌熔池,傳熱傳質(zhì)條件極佳液相溫度梯度小(30),視為等溫熔融反應其他14HIsmelt工藝設備特點結(jié)構(gòu)簡單,爐體體積和高度較小熔融還原爐本體為新設計熱風爐和噴煤系統(tǒng)均為傳統(tǒng)高爐技術(shù)投資成本和維修成本低無需焦爐和燒結(jié),環(huán)保水平高其他15HIsmelt工藝的原料適應性全部使用粉礦和非焦煤,可利用低價資源尤其可使用高磷鐵礦波特滿高磷鐵礦:8~8.5;非焦煤:40
在富產(chǎn)高磷鐵礦的地區(qū)有很強生命力16HIsmelt工藝的缺點中試少,產(chǎn)量低實際生產(chǎn)指標不夠理想鐵水成份沒達到煉鋼生鐵標準渣中(FeO)高,耐材壽命低(12~18個月)
17HIsmelt工藝的現(xiàn)狀評價
50年來,直接使用鐵礦粉和氧氣的熔融還原煉鐵工藝都以失敗告終,原因:耐材侵蝕快,鐵損高,經(jīng)濟上不合算
HIsmelt并無突破無人具有投資的信心18HIsmelt示范廠19HIsmelt具備脫磷能力使用含磷0.12%鐵礦,鐵水[P]含磷低于0.04%,如采用傳統(tǒng)高爐,鐵水[P]則會0.2%;脫磷率高達80%。T.Goldsworthy,etal.,2003中國鋼鐵年會文集,p.60420投資比較國內(nèi)萊蕪鋼鐵公司已草簽了引進協(xié)儀。21底吹轉(zhuǎn)爐吹煉高磷鐵水技術(shù)西歐地區(qū)(法國、盧森堡、比利時等)有豐富的高磷鐵礦資源;由高磷鐵礦生產(chǎn)的高爐鐵水[P]含量在1.5~2.0%;西歐諸國先后采用空氣底吹、氧氣底吹、頂?shù)讖痛倒に嚦晒Υ禑捀吡阻F水。22底吹轉(zhuǎn)爐吹煉過程鋼水成分變化《轉(zhuǎn)爐煉鋼》,冶金工業(yè)出版社,1974,p204雙渣操作:一次渣:0~14min;二次渣:14~18min。后吹脫磷。23爐渣可以用于生產(chǎn)磷肥《轉(zhuǎn)爐煉鋼》,冶金工業(yè)出版社,1974,p204終渣成分:24高磷鐵水吹煉關(guān)鍵技術(shù)利用“后吹”脫磷:[C]低于0.15%后為主要脫磷期;爐渣FetO含量高;高堿度爐渣(大于5)充分熔化。“雙渣”工藝:“一次渣”:0~14min,爐渣P2O5含量15~20%;“二次渣”:14~18min,爐渣P2O5含量5%左右。防止“回磷“:采用”倒包“方法。25
新流程(1)生產(chǎn)磷肥爐渣返回HIsmelt26新流程(2)爐渣返回利用生產(chǎn)磷肥高爐27磷肥組成28高爐生產(chǎn)成本比較29轉(zhuǎn)爐冶煉成本比較30主要研究內(nèi)容云南高磷鐵礦選礦(生產(chǎn)高品位鐵精
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