论文部分内容阅读
随着煤炭、石油等不可再生资源的日益减少以及国家对大型企业节能减排监管力度的加大使得钢铁企业进入了低利润期,钢铁冶炼过程中烧结工序能耗占炼铁总能耗的50%左右,所以说降低烧结生产过程中的能耗是实现降低成本,提高企业竞争力的重要手段。目前,钢铁企业通过研究开发了高碱度烧结矿、小球烧结、低温烧结、低硅烧结等先进烧结技术来降低能耗、提高烧结矿质量,但在改变烧结原料结构方面还有很大研究空间。钢渣作为炼钢副产品可作烧结熔剂实现冶金资源的综合利用、减少污染,兰炭作为新型廉价的固体燃料可替代焦粉作烧结燃料以降低生产成本,节约石化能源,故配加合适比例的钢渣和兰炭用于烧结过程中对企业节能减排具有重要意义。本文研究了钢渣作烧结熔剂生产烧结矿时烧结燃料配比、烧结矿碱度、烧结负压以及钢渣配比对烧结矿转鼓强度的影响,并利用响应曲面法设计“四因素三水平”试验得到最佳烧结条件;在该条件下,将焦炭用部分兰炭替代,通过分析烧结矿的冶金性能得到兰炭的最佳替代比例,结论如下:(1)通过方差分析和响应曲面分析得到四个因素对烧结矿转鼓强度的影响,其影响程度从大到小依次为烧结矿碱度→钢渣配比→烧结负压→烧结燃料配比;烧结燃料配比和烧结负压、烧结负压和钢渣配比对烧结矿转鼓强度的交互影响显著,其余因素的交互影响不显著。(2)经Design Expert模拟软件分析得到转鼓强度为71%时的最佳烧结工艺参数为:焦粉配比5.8%,烧结矿碱度1.85,烧结负压8.9kpa,钢渣配比7.5%,在该条件下进行验证实验后得到的烧结矿转鼓强度为71.3%,模拟结果与实验结果基本一致。(3)兰炭替代比例和混合料水份会影响垂直烧结速度,实验证明当兰炭替代比例35%,混合料水分9.0%时垂直烧结速度受影响最小,兰炭替代比例未对烧结成品率和品位产生影响;烧结矿转鼓指数和FeO含量随兰炭替代比例的增加而有所降低;兰炭的加入使开始软化温度得以提升,软化区间缩短,有助于改善烧结矿的软化性能;随着兰炭替代比例的增加,烧结矿还原性和低温还原粉化率均呈现先增加后降低的趋势,当兰炭替代比例为35%时烧结矿冶金性能最好。(4)通过模拟分析和试验研究得到钢渣作烧结熔剂的最佳配比为7.5%,兰炭作烧结燃料的最佳替代比例为35%,在该条件下烧结矿转鼓强度达到ISO3271-2015标准且冶金性能良好。