原料处理第一篇原料准备.doc
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1、第二章 原料处理第一节:原料处理的概述1 原料处理的定义在钢铁厂中所谓原料处理,就是指从接受船舶、火车、卡车等输送来的原材料及燃料开始,在料场贮存,同时按照使用这些原材料的用户要求,对其粒度等物理性质进行加工调整、管理,直到将合格的产品及时输送给各生产用户,这一作业工程的总称。这里原料和燃料主要有铁矿石类、煤类及付原料类,生产用户主要是炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂、发电厂等。原料处理对于Corex炉来说要顺利、持续的生产,并获得好的技术经济指标,除了设备条件外,能否获得稳定的高质量的原材料是关键,原料是基础,有其特殊的重要性。同高炉一样,Corex炉对原料处理的要求,归纳起来有以下几点:稳供料要稳定
2、(有必要的贮备)成分,粒度性能要稳定、均一。高品味要高,有害杂质要少。净粉末要少,尽可能把入炉料中的粉末筛出去,以改善炉内透气习性。匀粒度要均匀,条件允许的粒度范围要小一些。2 原料处理工程的概念浦钢原料处理工程由原料输入设备、料场、堆取料设备、筛分设备、以及在这些设备间输送物料的胶带运输机组成。组成炼铁厂原料车间的主要作业,是将各种原燃料从船上用卸船机卸料,然后通过胶带输送机运输,接着由堆料机将其堆积到原料场的给定位置的输入作业,再将堆积在料场的原燃料,由取料机取出,通过胶带输送机供给corex炉的各个料槽。3 原料车间供料的主要生产用户根据浦钢搬迁罗泾工程的规划:3.1炼铁车间一期:COR
3、EX C-3000炉1座二期:COREX C-3000炉2座;直接还原炉1座生产能力:一期:铁水150万吨/年;水渣 62万吨/年二期:铁水300万吨/年;海绵铁90万吨/年;水渣122万吨/年3.2炼钢石灰车间710m3套筒竖窑1座生产能力:石灰17.5万吨/年4 原料来源4.1含铁原料按照Corex工艺对含铁原料的质量要求,本工程含铁原料设计选用CVRD球团矿、南非Sishen块矿以及少量粉矿,配矿比为球团矿50.4%、块矿39.6%、粉矿10%,质量要求详见下表:COREX中已使用的矿石以及球矿的参考列表:印度:Karinagur 块矿, IHG 块矿, Ramu Mineral块矿,N
4、MDC 块矿, Essar球团矿、Kudhremukh球团矿、Mandovi球团矿、Jindal球团矿澳大利亚:Mt. Newman 块矿南非:Sishen 块矿, Thabazimbi 块矿智利:Algarrobo球团矿巴西:CVRD球团矿瑞典:LKAB球团矿秘鲁:Peru球团矿巴林:GIIC球团矿4.2煤、焦按照Corex工艺对煤的质量要求,本工程设计选用的煤按三种考虑。产 地品 种山西大同块煤山东兴隆庄块煤宁夏太西块煤宝钢筛下小块焦原料场送来的原煤首先经过湿煤筛分,其中20mm的煤直接送矿槽,按煤种装入煤日料仓,20mm的煤送煤干燥系统。干燥前煤的水分10%,干燥后的煤的水分5%。干燥后
5、的煤经筛分,其中5mm直接送矿槽按煤种装入煤仓,5mm的送煤压块系统。三种粉煤按一定比例配煤后混合,进行压块,制成的煤压块送料槽煤压块仓。COREX中已使用的煤的参考列表:澳大利亚:Mount Thorley, South Blackwater, Coalex, Ensham, BaysWater, Shell, Gunnadeh南非:Van Dijksdrift, Douglas, Delmas, Grootegeluk, Optimum中国:大同4.3 本工程设计选用的石灰石、白云石、硅石由国内供应。产 地品 种江苏船山石灰石矿江苏幕府山白云石矿浙江萧山硅石矿随着生产的发展,浦钢的原燃料来
6、源将会更加广泛。第二节 原料概况1 铁矿石铁是组成地壳重要的元素之一,在地壳中它占有各种元素总量的5.1%,因此,大部分地壳的岩石都有铁。在目前的技术水平下能冶炼出生铁,且在经济上是有利的岩石,我们称它为铁矿石。铁矿石是一种或几种含铁矿物和脉石组成。脉石矿物在工业上没有提炼价值。通常在矿石加工处理过程中被废弃。脉石矿物主要是石英,各种硅酸盐和铝硅酸盐矿物,其他还有少量硫酸盐和碳酸盐矿物。绝大多数矿石的脉石是酸性的。1.1 选矿选矿方法有磁选法(包括焙烧磁选)、重选法、浮选法以及上述三种方法的联合使用。1.2 磁选精矿磁选精矿是使用磁性率28.6%的贫磁铁矿石,或使用焙烧还原的贫赤铁矿石作为原矿
7、,主要采用磁选法利用磁性原理把磁铁矿物富集起来的精矿产品。1.3 重选精矿重选精矿一般是使贫假赤铁矿等弱磁性铁矿石作为原料,利用铁矿物和脉石矿物比重上的差异,把铁矿物富集起来的精矿,这种方法称重选法,一般在水中进行。1.4浮选精矿浮选精矿一般是用贫赤铁矿或假象赤铁矿石作原料,在矿浆中加入适量浮选药剂。在浮选槽中进行强烈的搅拌,充气产生泡沫,难以被水润湿的铁矿物颗粒吸附泡沫而上升被括出,槽外富集起来的精矿,这种方法称为浮选法。1.5 铁矿石的分类及特征现在已经利用作为炼铁原料的铁矿中有二十多种含铁矿物,根据这些主要含铁矿物的性质,铁矿石通常可分成磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四种类型。其理化特征
8、如下页表:铁矿石的分类及特征各类铁矿石名称含铁矿物的名称及化学成分矿物中的物理含铁量%矿石比重(吨/米3)颜色条痕磁铁矿(碱性氧化物铁矿)磁性氧化铁矿Fe3O472.45.2黑色或灰色有时光亮黑色赤铁矿(无水氧化物铁矿石)赤铁矿Fe2O3704.95.3红色至淡灰色甚至黑色红色褐铁矿(含水氧化铁矿石)水赤铁矿2Fe2O3H2O66.194.05.0黄褐色暗褐色至绒黑色黄褐色针赤铁矿Fe2O3H2O62.104.04.5水针赤铁矿3Fe2O34H2O60.93.04.4褐铁矿2Fe2O33H2O60.03.04.2黄针铁矿Fe2O32H2O57.23.04.0黄喑石 Fe2O3。3H2O52.2
9、2.54.0菱铁矿碳酸铁FeCO348.23.8灰色带黄褐色灰色或带黄色1.6 铁矿石质量的评价铁矿石是Corex生产最主要的原料,铁矿石的质量直接影响Corex冶炼的进程和技术经济指标。1.6.1 矿石品位矿石品位指的是铁矿石含铁的量。矿石中的铁分降低,脉石的数量增加,石灰石的用量和渣量也随之升高,而且渣量增加的倍数要大于铁分降低的倍数,一般认为Tfe增加一倍,SiO2下降4倍,对于碱性氧化物(CaO)含量较高的矿石,具有很高的冶炼价值。1.6.2 脉石的化学成分脉石的化学成分对矿石的冶炼价值影响很大。矿石中的SiO2 含量愈低愈好。SiO2多,消耗的石灰石量和生成的渣量愈大,引起焦比升高和
10、产量下降。矿石中的CaO/ SiO2 =碱度,矿石的碱度愈高,冶炼加入石灰石量愈少。适量的MgO能改善炉渣的流动性和增加其稳定性,所以一般炉渣中保持68%的MgO有利于Corex冶炼操作,MgO过高又会降低其脱硫能力和流重力性。Al2O3在Corex炉渣中为中性氧化物,渣中浓度超过2225%以上时,渣难溶而不易流动。因此矿石中的Al2O3要加以控制,一般矿石中的SiO2/ Al2O323。1.6.3有害杂质和有益元素的含量有害杂质通常是S、P(硫、磷),但个别情况下还有铅(Pb)锌(Zn)、砷(As)、铜(Cu)有时为害,有时为益,所谓有害、有益的概念是相对的,随着科学技术日益发展,可以变害为
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