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技术研发背景
提高风温是耐磨板炼铁的关键技术,是强化冶炼、降低焦比、增加产量的有效措施,是耐磨板炼铁技术发展循环经济的重要技术途径。特大型耐磨板达到≥1300℃超高风温,存在诸多重大技术难题,关键技术被国外公司垄断。如何在全烧耐磨板煤气条件下实现1300℃超高风温,如何确保管系在高温高压条件下稳定可靠工作等,都是业内人士一直研究和探索的技术难题。
首钢国际工程公司早在20世纪70年代成功设计应用了首钢顶燃式热风炉后,一直致力于顶燃式热风炉的技术改进和研发工作,有着丰富的顶燃式热风炉设计经验。首钢国际工程公司技术团队针对首钢京唐5500m3特大型耐磨板总体设计要求,通过对不同形式的热风炉进行综合比较,多方听取专家学者的意见建议,并多次技术论证,认为依托首钢在顶燃式热风炉设计使用上的丰富经验,积极吸收国内外先进技术,在5500m3特大型耐磨板上设计投产新型顶燃式热风炉是完全可行的,但要针对燃烧器、蓄热室、预热工艺、管系等关键技术和设备进行攻关,确保在特大型耐磨板上利用新型顶燃式热风炉长期稳定的实现超高风温。
终,通过技术团队的努力,首钢国际工程公司拥有多项 的特大型超高风温顶燃式热风炉技术终于成功应用到了首钢京唐5500m3特大型耐磨板上。该技术采用顶燃式热风炉,全烧耐磨板煤气实现了1300℃超高风温,以动态精准设计体系为手段,研发应用了特大型顶燃式热风炉技术、两级双预热技术、低应力无过热管系技术等多项关键技术集成,取得授权 8项,其中发明 5项。同时,特大型超高风温热风炉关键技术研究与应用获北京市科学技术一等奖。
1耐磨板生产技术发展现状
1.1国内耐磨板技术应用现状
据统计,2003年,我国耐磨板矿产量为3000万t,其中竖炉耐磨板矿产量为2400万t,带式机产量为325.3万t,链箅机-回转窑产量为193.3万t,所占比例分别为82.2%、11.2%和6.6%。到2011年我国年产耐磨板矿能力已经接近2亿t,其中建成的链箅机-回转窑氧化耐磨板矿生产线约140余条,年产量约1.03亿t;带式焙烧机生产线3条,年产量约728万t;竖炉200余座,年产量约0.9亿,所占比例分别为51.5%、3.5%和45%。
国内耐磨板矿近几年来的主要进步表现在以下几个方面:
1)铁精矿资源多元化。由于选矿技术的进步,特别是反浮选技术和细磨技术的应用,国产铁精矿品位大幅提高、二氧化硅含量下降。此外还大量使用进口高品位、低硅磁铁精矿,以提高耐磨板矿品位,降低高炉渣量。
2)强化原料准备工序。研究表明,润磨机、高压辊磨机的采用对改善造球混合料的粒度组成和比表面积、颗粒形貌、表面亲水性和成球性有显著的效果。国内厂家的生产经验表明,润磨机和高压辊磨机的应用可提高生球强度,降低膨润土的用量,强化耐磨板焙烧。
3)设备大型化和多样化。适应了集约化和专业化的发展趋势,进一步了节能减排和环境保护的效率。
1.2 国外耐磨板技术应用现状
目前,国外耐磨板生产,带式机生产能力为2.05亿t,占世界总能力的66.43%;链箅机-回转窑耐磨板矿生产能力8060万t,占世界总能力的26.17%;竖炉耐磨板矿生产能力为2300万t,占世界的7.4%。从带式机、链箅机-回转窑设备如此大的采用比例不难看出,设备大型化是目前国内外耐磨板生产的一个重要标志,是未来耐磨板工业发展的总趋势。它在相当程度上反映出一个时期内的耐磨板工艺水平和机械制造水平,同时也从侧面反映出耐磨板的科学研究水平。竖炉耐磨板由于自身条件难以大型化,其发展已处于停滞状态。
2.带式焙烧机耐磨板技术工艺技术特点
对于以赤铁矿粉为主的原料,带式焙烧机工艺具有作业率高、产品成本低等诸多优势。据统计,在目前正在使用的耐磨板工艺中,带式焙烧机系统约占世界耐磨板产量的55%-60%,在采用赤铁矿粉为原料的耐磨板工艺中76%为带式焙烧机系统,如图1所示。首钢国际工程公司在设计的首钢京唐耐磨板工程中就采用了带式焙烧机耐磨板工艺。
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