在钢铁生产中,“高炉—转炉”长流程工艺占据主导地位,而炼铁前的原料混配技术作为铁素物质流和碳素能源流转换的核心环节,对高炉生产的稳定性、碳排放量和生产成本起着重要作用。当前,炼铁过程的生产成本占全流程75%以上,碳排放占吨钢总排放的95%,因此加强混配矿技术成为实现钢铁行业节能降碳、低成本生产的关键路径。
现有的配矿和混矿技术虽然能够提升高炉生产的效率和资源利用率,但仍面临一定的挑战。高炉生产中对原料质量的波动性较为敏感,而传统的配矿技术无法满足其一致性需求。此外,优质铁矿资源的逐渐减少,导致高碱度、高铝等复杂成分的矿石比重增加,进一步增加了混配矿工艺的难度。
最近,中国矿产资源集团有限公司的白永强教授及其团队,通过综述分析国内外主要配矿和混矿工艺技术,提出了建立铁前一体化智能配矿系统的概念,进一步细化了非主流矿集中精混和偏析混合等混矿技术的发展方向。该团队建议从烧结、球团和高炉工序一体化的角度出发,整合各类铁矿资源和配矿模式,以提升资源利用效率,实现低碳高质量发展。
相关研究成果以“铁前混配矿技术现状及发展方向”为题目发表于《烧结球团》期刊2024年第49卷第5期。论文作者为:白永强,郭晓霜,张庆东。
该论文的主要研究结果与结论如下:
建议建设铁前一体化配矿系统,采用坐标系对比和智能算法优化混配矿方案,以提升烧结矿、球团矿与块矿的合理配比,提高铁矿资源的综合利用效益;
智慧混匀料场技术对于稳定原料成分、优化高炉生产至关重要,通过智能混匀配料、流程控制和数字化管理,有效减少能源消耗和碳排放;
非主流矿的集中精混模式有助于提高原料的均质性和冶金性能,降低对国际铁矿资源的依赖,实现节能降碳的目标;
偏析混合技术通过选择性制粒和涂层制粒等手段,优化烧结矿的微观结构和成分分布,改善其低温还原粉化率和抗压强度。
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