国内和国外压球机球团在生产中各出现的问题

目前,全世界有20多个生产高炉炼铁和直接还原铁用压球机球团矿。球团矿主要生产国有澳大利亚、巴西、美国、加拿大等。

澳大利亚是世界上的铁矿石生产国和输出国之一。所产球团矿质量高,不但可供现代大型高炉使用,而且可作为直接还原生产DRI使用。球团矿倍烧都采用天然气为燃料,产品主要销到中国、日本和韩国。还有数量可观的磁铁精矿,供鞍钢、首钢、武钢以及马来西亚的钢铁生产使用,这些铁精矿都将作为生产球团矿的原料巴西也是世界上的铁矿石生产国和输出国之一。巴西铁矿绝大部分为赤铁矿,含铁品位极高,一般都在67.15%以上,而且以细粉矿为主,其粒度都较细,除少量可用于烧结外,大部分都适合于生产球团矿。球团矿产品有供高炉用的,有供直接还原铁生产用的,有酸性的、碱性的、高娃的、低娃的等等,可满足各类钢铁生产的要求。

 北美所产铁矿石主要是经细磨精选后的精矿,除少量出口外,绝大部分都加工成球团矿供炼铁使用。为满足炼铁精料和直接还原铁生产的需求,目前在美国和加拿大都有新建压球机球团厂的计划。加拿大的球团矿80%供出口,而美国的球团矿基本供本国钢铁厂消费。

国外生产压球机球团矿主要采用带式倍烧机和链篦机一回转奋。原料主要采用磁铁矿和赤铁矿,铁品位普遍较高,大都在65%以上,桂含量较低,在4%以下。美国的球团厂主要采用赤铁矿及赤铁矿的混合矿、镜铁矿和磁铁矿生产球团矿。加拿大的球团厂主要采用镜铁矿和磁铁矿生产酸性球团矿,低桂球团矿和直接还原用球团矿。前苏联球团厂基本全部釆用磁铁精矿。巴西的球团厂全部采用带式倍烧机倍烧赤铁矿。

近年来,我国球团工艺发展迅速,1990年我国球团矿生产厂家只有15个,年产球团矿545万t; 1997年底,发展为22家,年产球团矿约1044万t;到2007年,发展到50多家,年产球团矿达到1.34亿t。至今,国内大中型钢铁公司都还在扩建或新建球团厂,以适应高炉炼铁的需要。

就我国球团生产而言,虽然产量有所增加,但不可满足国内高炉对球团矿的需求,仍需从国外进口大量球团矿,而且,国内球团矿铁品位与国外水平相比仍有较大差距。造成我国球团矿品位低的原因主要有以下几方面:其一,原料质量差。我国富矿粉很少,主要以开采贫矿为主,国内铁矿资源平均品位为 33.0%,低于世界平均品位11个百分点, 90%以上的铁矿石均需进行选矿使铁品位提高到球团原料所需的要求。据统计,国产精矿的铁品位平均为64.23%,为67.7%,低为 57.02%; Si02含量平均为5.94%,达到8.0%;粒度粗,小于0.074inm粒级含量仅为65.20%,差的仅有50%,且精矿粒度不稳定、水分偏高;其二,膨润土配比高。国内膨润土配比平均为3.5%左右,有的公司高达4.0%以上,按照膨润土配比每增加1%,球团矿品位就会下降0.6%来推算, 成品球团矿平均品位为62.13%,比铁精矿平均品位下降了2.1%,成品球的Si02含量平均为8.22%,比铁精矿的Si02含量平均尚出 2.28%。相比之下,国外铁精矿品位局,杂质少,含量在90%以上,膨润土配比均低于1.0%;其三,设备适应性差。我国将近一半的球团矿均是由竖炉生产出来的。鉴于竖炉本身的料仓式结构,对生球的加热不均匀,造成球团矿培烧固结不均勻,为此,竖炉一般只能用于倍烧磁铁矿球团或以磁铁矿为主配加少量赤铁矿的混合精矿球团,并且要求二价铁含量不应低于20%。除此之外,竖炉的单机生产能力小,仅为50万t/a,随着世界铁矿市场的竞争日益激烈,各球团厂必须尽可能地下降投资和经营费用,这点可部分地通过采用大型压球机的设备来达到。

针对以上几方面的原因,我国各球团厂从以下几点进行了改进:,采用进口矿为球团原料。进口矿中主要为赤铁矿,其铁品位高、杂质少,粒度细, 原料中配加一定量的赤铁矿后,成品球团矿铁品位得到一定改善;第二,对原料进行预处理,如球磨、润磨、高压辑磨以及配加添加剂,预处理后造球原料的成球性、培烧性能和冶金性能均能得到不错的改善,使膨润土的配比大幅度下降,从而进一步提高球团矿铁品位;第三,增加链麓机-回转奋,淘汰竖炉。链篦机-回转窗不仅能适应各种原料,而且单机产能大,达500万t/a,倍烧设备简单,倍烧均匀。

由于磁铁矿和赤铁矿本身物化性质存在差异,在提前提前预热和焙烧过程当中,两者的氧化固结机理和工艺操作参数有很大不同。磁铁矿氧化为赤铁矿是放热反应,可以保证磁铁矿在倍烧过程当中充分氧化;且伴随晶体结构的变化,使新生Fe203具有很强的迁移能力。呈结晶状的赤铁矿,其颗粒内孔隙多,易还原和破碎,但因铁氧化程度高而难以形成低溶点化合物,培烧性较差,燃料消耗高。