近期,公司通过一系列的技术革新和工艺流程的优化改造,推动包钢在碱性球团生产和高炉高球比冶炼方面再创新的记录,为实现公司高质量发展的绿色化目标提供了动力。
实现双碳目标是一项艰巨任务,也是一次大考验。目前,我国的钢铁工业主要采用高炉-转炉工艺流程来生产粗钢,其中二氧化碳的排放量占全国总量的约16%。高炉炼铁系统是钢铁生产中二氧化碳排放最大的来源,其排放量占整个钢铁工业的70%以上。
在高炉炼铁生产过程中,球团矿比烧结矿具有更高的铁品位、更低的工序能耗和更少的污染物排放量等特点。通过改变制造工艺技术,以球团矿取代烧结矿,提高高炉炉料中球团的比例,降低高炉炼铁系统的能源消耗,减少炼铁生产全过程的温室气体和污染物排放,是钢铁工业实现低碳绿色化、高质量发展的重要方向之一,对于国家实现碳达峰和碳中和目标具有重要意义。
白云鄂博矿是包钢铁矿前工序最主要的炼铁用料,具有高钙低硅的特点,铁精矿的碱度可达到约2.0,这为包钢制备碱性球团和实施高炉高球团比冶炼提供了独特的资源优势。包钢充分结合国家的双碳环保政策以及白云鄂博矿产的特点和优势,将碱性球团的开发和高炉高球团比冶炼作为科研课题深入研究,并探索出一条科学利用白云鄂博矿、实现炼铁工序节能降碳,实现高质量发展的新途径。
近年来,技术中心的炼铁研究所的研发人员致力于制备冶金性能优良的碱性球团矿,在选择不同熔剂种类和不同含铁原料配比方面进行了反复试验和论证。最终选择了细磨石灰石粉作为熔剂,以白云鄂博矿为主要铁料生产碱性球团,并构建了包钢生产碱性球团矿的雏形。
在2021年的工业试验基础上,于2023年8月,公司组织了由技术中心、制造部、炼铁厂、固阳矿山公司等单位的人员组成的碱性球团生产及高炉高球团比冶炼工业试验攻关组。攻关组经过多次的研讨和论证,制定了详细的实施方案,确保了固阳矿山公司成功生产出符合要求的碱性球团矿。与此同时,包钢5#高炉也开始进行高球团比冶炼的工业试验,将高炉炉料中球团矿的比例从30%逐步提高到40%、45%、50%。
针对在高炉高球团比冶炼中出现的透气性差、压差升高、中心气流弱、风量减少等生产问题,攻关组的人员每天亲自赴现场进行炉况的诊断和分析,提出了优化操作的思路和方向。技术人员根据炉料的特点不断调整装料制度,保证了煤气的合理分布。经过数天的技术攻关,5#高炉的日产铁量达到4000吨,利用系数达到2.67吨/立方米·天,燃料比降低至575千克/吨左右。
与2021年5#高炉高球团比冶炼的经济指标相比,高炉的日产铁量增长了4.88%,利用系数提高了5.12%,燃料比降低了22千克/吨,创造了包钢50%以上球团比例冶炼的最好经济指标水平,刷新了5#高炉高球团比冶炼产量和燃料比指标的新纪录。
碱性球团的成功生产和应用标志着包钢球团造块技术迈向了新的高度,也为白云鄂博铁矿资源的合理利用和优化包钢高炉炉料结构奠定了坚实的技术基础。
下一步,包钢的炼铁科研人员和技术人员将继续开展提升碱性球团性能和产质量、强化高炉高球团比冶炼生产技术经济指标等相关的攻关工作,将科学合理的操作制度推广到包钢的2200立方米高炉,为包钢的炼铁工序节能降碳、绿色高质量发展提供有力的支持和保障。