炼铁全流程铁矿石评价体系

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炼铁全流程铁矿石评价体系钢铁冶金高炉炼铁过程。

目录

主要技术内容

技术背景和意义

我国优质铁矿石资源短缺，钢铁企业普遍面临原料复杂化、劣质化等问题，导致炼铁过程难以精准控制，生产成本增加，产品质量下降。传统的铁矿石评价方法局限于单一矿种、单个工序，无法从炼铁全流程评价并合理利用资源。建立多品种铁矿石炼铁全流程评价体系，可有效指导钢铁企业扩充原料来源，降低生产成本，稳定生产过程。

技术要点和优势：

以铁水质量和成本为评价核心，以各工序的技术经济指标为重要支撑，以后工序的技术要求作为前工序的约束条件，构建了多约束条件下多目标优化的铁矿石评价体系。对各工序关键环节进行了技术开发，建立了基于遗传算法的配矿模型，提出了铁矿粉湿容量概念，开发了制粒效果预测模型，发展了多界面还原动力学模型，突破了传统单工序评价的局限，将铁矿石评价终点由烧结工序延伸到高炉工序，实现了全流程评价。基于炼铁全流程铁矿石评价体系的结果，针对高铝型铁矿石的规模化利用，开发了预配铁酸钙烧结技术，有效提高了烧结成品率，降低了工序能耗；提出了铝酸盐型高炉渣系的新概念，攻克了高炉规模化使用高铝型铁矿的技术难题。针对高配比钒钛磁铁矿高炉冶炼，开发了钒钛磁铁矿高碱度烧结技术，烧结矿强度大幅提高，冶金性能明显改善；设计了高配比球团矿配合高碱度烧结矿的炉料结构，解决了冶炼过程中炉渣泡沫化问题；提出以镁代钙的造渣理念，保障了炉况顺行。基于炼铁全流程铁矿石评价体系的理念，集成开发了炼铁全流程铁矿石评价软件。综合考虑工序衔接及矿种“配伍”，分别对铁矿石在配料、制粒、烧结及高炉冶炼等各工序中的行为，建立了一体化的技术和经济指标评价模块。

技术应用情况

炼铁全流程铁矿石评价体系实现了矿石资源优化配置，促进了炼铁生产精准控制和工序降本增效；解决了国内难处理资源利用问题，可降低铁矿石对外依存度。多品种铁矿石炼铁全流程评价体系的建立，攻克了多品种铁矿石造块、炼铁全流程合理技术经济评价的难题，以及高铝型铁矿利用、高配比钒钛磁铁矿高炉冶炼等关键技术，该体系的应用推动了冶金工业智能制造进程。教育部专家组对本研究成果的鉴定认为，“铁矿石评价体系研究”项目建立了铁矿石在全流程中的评价体系，提出了经济合理地使用不同品质的铁矿石、使其获得最佳技术经济指标的方法；该成果是目前最完整、系统和实用的铁矿石评价方法。昆明钢铁公司自2008年起与重庆大学合作开展了关于铁矿石评价体系的研究，2010年投入工业应用以后，使用了大量云南周边难处理复杂矿，显著节约了原料成本，烧结矿质量指标稳定，原料种类的扩充保障了烧结产量的提高，提高了烧结、高炉的利用系数，全面提升了烧结工艺的自动化与智能化水平，获得了显著的经济效益。目前，成果已在宝山钢铁、南京钢铁、山东钢铁、昆明钢铁、攀枝花钢铁等国内主要钢铁单位得到工业应用，攀枝花钢铁将钒钛矿入炉比例由61%提高到70%，经济和社会效益显著。