帶式球團(tuán)技術(shù)　看我“中國力量”

呂　林　陳曉莉/文     發(fā)布日期：2017-11-14

黨的十九大報告指出，必須樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。面對資源、環(huán)境約束不斷加大的壓力，綠色發(fā)展是鋼鐵行業(yè)的唯一出路。而實現(xiàn)綠色發(fā)展，首要問題是進(jìn)一步降低資源能源消耗，減少污染物產(chǎn)生和溫室氣體排放，通過優(yōu)化制造流程、調(diào)整物料結(jié)構(gòu)，尋求多目標(biāo)約束的集成解決方案。帶式焙燒機球團(tuán)技術(shù)，正是這樣一項順應(yīng)時代需求誕生的綠色生產(chǎn)技術(shù)。

10月17日，中鋼設(shè)備有限公司完成的《帶式焙燒機球團(tuán)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用》項目通過了由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會組織的科技鑒定會的鑒定。鑒定委員會認(rèn)為，該成果達(dá)到了國際先進(jìn)水平，具有重要的推廣應(yīng)用價值。這項填補國內(nèi)空白的技術(shù)成果，具備了走出去參與國際市場競爭的能力，彰顯了“中國力量”。

發(fā)展綠色鋼鐵　球團(tuán)礦優(yōu)勢明顯

球團(tuán)礦作為高爐煉鐵與直接還原鐵生產(chǎn)的重要原料，其工序特質(zhì)及產(chǎn)品的優(yōu)良性能越來越被行業(yè)重視。它是鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)、綠色發(fā)展的基本保證。

高爐用精料一直是我國高爐煉鐵的重要方針，其中，使用高品位原料是實現(xiàn)精料技術(shù)的核心。球團(tuán)礦作為高爐煉鐵的優(yōu)質(zhì)原料，比燒結(jié)礦更能滿足高爐精料的要求。

同時，球團(tuán)工序更符合鋼鐵綠色發(fā)展戰(zhàn)略的需要。眾所周知，燒結(jié)工序是長流程鋼鐵生產(chǎn)中最主要的廢氣污染源，除排放顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等常規(guī)污染物外，還排放二噁英、氟化物和一氧化碳等特征污染物。而球團(tuán)工序能耗僅為燒結(jié)工序能耗的50%左右，先進(jìn)企業(yè)球團(tuán)工序能耗僅為燒結(jié)工序能耗的三分之一。

由于球團(tuán)礦具有上述優(yōu)點，發(fā)達(dá)國家很早就大力發(fā)展球團(tuán)礦生產(chǎn)技術(shù)，煉鐵爐料中球團(tuán)礦的配比逐漸提高，甚至達(dá)到100%。我國由于歷史原因，高堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)規(guī)模太大，形成了高堿度燒結(jié)礦加酸性球團(tuán)礦的爐料結(jié)構(gòu)，按產(chǎn)能計算，球團(tuán)礦在爐料結(jié)構(gòu)中的比例還不到20%。

因此，在受各種因素制約的情況下，徹底淘汰落后產(chǎn)能，大力生產(chǎn)高品質(zhì)球團(tuán)礦，尤其是熔劑性球團(tuán)礦和含鎂球團(tuán)礦，提高優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦入爐比例，使煉鐵品質(zhì)提升，既是當(dāng)前形勢所需，又是未來的發(fā)展方向。

堅持自主創(chuàng)新　填補國內(nèi)空白

目前，世界上生產(chǎn)球團(tuán)礦的工藝主要有兩種，即帶式焙燒機工藝與鏈箅機-回轉(zhuǎn)窯工藝。帶式焙燒機對原料的適應(yīng)性強，生產(chǎn)率高，并具有自動化、大型化優(yōu)勢，因此，世界范圍內(nèi)帶式球團(tuán)礦的產(chǎn)量高于鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦產(chǎn)量。近幾年，隨著全球原料條件的變化，優(yōu)質(zhì)球團(tuán)原料越來越少，再加上鋼鐵行業(yè)的競爭日趨激烈，產(chǎn)品升級，設(shè)備工藝向大型化發(fā)展，球團(tuán)生產(chǎn)企業(yè)越來越多地傾向于使用帶式焙燒工藝。

目前，我國鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦的比例約占65%，帶式球團(tuán)礦僅占5%，其余為豎爐球團(tuán)礦（豎爐球團(tuán)工藝由于技術(shù)比較落后，國外已淘汰，國內(nèi)也不再推廣）。20世紀(jì)，我國僅有的兩家?guī)角驁F(tuán)廠，分別在包鋼和鞍鋼。這兩家?guī)角驁F(tuán)廠均引進(jìn)國外技術(shù)與二手設(shè)備，并沒有將其完全轉(zhuǎn)化為國產(chǎn)技術(shù)，后期也沒有進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。2010年以來建成的首鋼京唐400萬噸帶式球團(tuán)生產(chǎn)線、包鋼500萬噸帶式球團(tuán)生產(chǎn)線，其核心技術(shù)與設(shè)備均由德國的公司提供。另外，帶式焙燒機球團(tuán)技術(shù)的復(fù)雜性高于鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)工藝，因此，帶式焙燒機球團(tuán)技術(shù)沒有在國內(nèi)得到發(fā)展。國內(nèi)技術(shù)公司完全依靠自身力量提供帶式焙燒機球團(tuán)技術(shù)也是一項空白。

在這樣的背景下，中鋼設(shè)備有限公司確立了“帶式焙燒機球團(tuán)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新”攻關(guān)項目。近幾年來，該公司礦物加工部在帶式球團(tuán)技術(shù)領(lǐng)域做了大量的研究工作，并在引進(jìn)、消化、創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，自主完成伊朗SISCO公司250萬噸規(guī)模的帶式球團(tuán)廠設(shè)計，包括核心設(shè)備設(shè)計與工藝設(shè)計，自主開發(fā)了帶式球團(tuán)技術(shù)體系，形成了多項專利技術(shù)，填補了國內(nèi)空白。

該公司帶式焙燒機球團(tuán)技術(shù)主要創(chuàng)新點如下：一是針對高硫高鎂磁鐵礦的焙燒特性，率先自主開發(fā)帶式焙燒機工藝，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的直接還原用球團(tuán)；二是采用數(shù)值模擬和仿真系統(tǒng)進(jìn)行單元和整套設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計與研制，生產(chǎn)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的帶式焙燒機裝備，并首次向國外成功輸出帶式球團(tuán)技術(shù)；三是開發(fā)了新型燃燒器，實現(xiàn)對燃燒火焰的調(diào)節(jié)功能，降低了火焰峰值溫度，使溫度場更均勻，減少了氮氧化物的生成，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。

這項技術(shù)成果的科技鑒定，吸引了國內(nèi)諸多鋼鐵企業(yè)的目光。該技術(shù)不僅為國內(nèi)煉鐵行業(yè)產(chǎn)品升級和節(jié)能減排提供了技術(shù)保證，為提升國產(chǎn)化技術(shù)實力奠定了基礎(chǔ),也為鋼鐵企業(yè)去產(chǎn)能、轉(zhuǎn)型升級提供了技術(shù)應(yīng)用的選擇。

項目運行穩(wěn)定　經(jīng)濟(jì)效益突出

伊朗SISCO公司250萬噸帶式焙燒球團(tuán)項目由中鋼設(shè)備有限公司以工程EPC(設(shè)計-采購-施工)總承包方式建設(shè)。該項目于2013年11月份開始建設(shè)，2016年10月份點火，2017年3月份順利通過業(yè)主性能考核，各項指標(biāo)均符合合同要求。該項目生產(chǎn)線于2016年12月份進(jìn)入正式生產(chǎn)狀態(tài)，全線運行狀態(tài)良好，焙燒機系統(tǒng)及耐火材料狀態(tài)穩(wěn)定，實現(xiàn)了保質(zhì)、保量的生產(chǎn)目標(biāo)。

伊朗SISCO公司的帶式焙燒機球團(tuán)項目指標(biāo)先進(jìn)、運行穩(wěn)定、推廣前景廣闊，主要體現(xiàn)在：該項目能順利使用包括磁鐵礦、赤鐵礦在內(nèi)的各種鐵礦石原料，尤其是在以赤鐵礦為原料進(jìn)行球團(tuán)生產(chǎn)時，具有明顯優(yōu)勢，所得成品質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)良。同時，由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)穩(wěn)定可靠，可以確保球團(tuán)礦能夠被生產(chǎn)成各種用途的產(chǎn)品，包括酸性球團(tuán)礦、堿性球團(tuán)礦、高鎂球團(tuán)礦、內(nèi)配燃料球團(tuán)礦等多種類別球團(tuán)礦，從而使產(chǎn)出的成品能夠靈活適用于高爐煉鐵、直接還原煉鐵等后續(xù)工藝，大大強化了該生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，提高了其市場競爭力。更重要的是，該項目能夠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，據(jù)初步計算，每年可創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益約3億元。

除了伊朗SISCO公司250萬噸帶式焙燒球團(tuán)項目外，中鋼設(shè)備有限公司還在阿爾及利亞TOSYALI公司400萬噸帶式球團(tuán)EPC總承包項目國際競標(biāo)中一舉中標(biāo)。目前，該項目正在建設(shè)中。另外，中鋼設(shè)備公司目前已完成500萬噸/年~800萬噸/年大型化帶式球團(tuán)設(shè)備研發(fā)與技術(shù)儲備工作。

目前，中鋼設(shè)備有限公司在已有技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，正在進(jìn)一步提高帶式球團(tuán)生產(chǎn)線的技術(shù)含量，將計算機仿真技術(shù)和人工智能技術(shù)引入球團(tuán)生產(chǎn)中，力爭為我國球團(tuán)礦生產(chǎn)做出更大貢獻(xiàn)，并在國際舞臺上繼續(xù)唱響“中國聲音”?！。ㄖ袖撛O(shè)備）