关于烧结工序调整生石灰等熔剂配比的相关情况分析.doc

关于烧结工序调整生石灰等熔剂配比将产生的相关情况分析 2010年11月13日集团公司董荣华副总经理在长寿新区指挥中心组织召开了重钢新区石灰平衡专题会议，会议决定：提高生石灰配比到50kg/t以上，以利于烧结矿质量的稳定，原则上要停止从矿山直供石灰石粉；为确保资源综合利用，矿山可考虑细粒级石灰石的煅烧生产，并提出具体意见供集团决策。根据会议精神，大宝坡石灰石矿从烧结环节生石灰的需求、矿山资源与粒级平衡、烧结石灰煅烧工艺等方面进行了初步的综合分析，并提出相关的建议。一、 烧结石灰需求及相应的烧结石灰石资源的供应分析1、烧结石灰需求分析目前新区烧结环节所用冶金熔剂消耗水平为：石灰石粉47kg/t、生石灰33 kg/t、白云石21 kg/t、轻烧粉42 kg/t；烧结矿的碱度水平在1.851.9；折算到石灰石的消耗总量在110 kg/t水平。按此消耗水平，以3台360m2烧结机生产，生石灰配50kg/t，石灰石粉配20kg/t，烧结矿碱度1.85计算，650万吨和800万吨钢规模烧结石灰的需求与可消化的石灰石粉量见下表。钢规模（万吨/年）烧结矿产量（万吨/年）烧结石灰用量（万吨/年）烧结石灰石入窑量（万吨/年）烧结石灰石粉用量（万吨/年）石灰石总用量（万吨/年）65087043.578.317.495.7800107053.596.321.4117.7注：烧结石灰石入窑量烧结石灰用量*1.82、炼钢环节石灰及石灰石需求分析炼钢环节综合石灰消耗按55kg/t钢，因炼钢石灰石运距远转运环节多，但采用的是竖窑与回转窑的组合窑型，入窑筛下物按10%测算，650万吨和800万吨钢规模炼钢石灰及石灰石资源的需求分析见下表。钢规模（万吨/年）炼钢石灰用量（万吨/年）炼钢石灰石入窑量（万吨/年）炼钢石灰石需求量（万吨/年）入窑筛下料（万吨/年）650367280880044889810注：炼钢石灰石入窑量炼钢石灰用量*2；炼钢石灰石需求量炼钢石灰石入窑量/0.9炼钢石灰生产环节在650万吨钢规模时将产生粉料8万吨；在800万吨钢规模时将产生粉料10万吨。3、石灰石资源的平衡分析经过多年来生产实践，矿山生产的粒级分布比例大体为：大二甲（4080mm）：小二甲（2040mm）：小石末（020mm）5：3：2；而供新区的冶金石灰石因运输环节增加易产生粉料，据初步统计如果全供竖窑料其粉料将达到15%左右，若回转窑与竖窑组合其粉料可控制到10%。现以全竖窑、竖窑与回转窑组合两种方式来生产烧结灰，按生石灰配50kg/t，石灰石粉配20kg/t的比例，650万吨和800万吨钢规模所需的总资源量及平衡情况见下表。（1）全竖窑方式，入窑原料为大二甲（4080mm）钢规模（万吨/年）烧结石灰石需求量（万吨/年）烧结石灰石资源总量（万吨/年）产生的小二甲（2040mm）（万吨/年）产生的小石末（020mm）（万吨/年）烧结石灰石入窑筛下料（万吨/年）待处理的细物料总量（万吨/年）6509218455.236.813.8101.4800113226684517124.6注：烧结石灰石需求量烧结石灰石入窑量/0.85；石灰石资源总量烧结石灰石需求量/0.5；产生的小二甲（2040mm）石灰石资源总量*0.3；产生的小石末（020mm）石灰石资源总量*0.2；待处理的细物料总量产生的小二甲+产生的小石末+炼钢石灰石入窑筛下料+烧结石灰石入窑筛下料烧结可消化石灰石粉用量。经计算，650万吨钢规模时，烧结石灰窑入窑筛分产生筛下料为13.8万吨，炼钢石灰窑入窑筛分产生筛下料为8万吨，而烧结只能消化17.4万吨，还有4.4万吨细粒石灰石不能利用；800万吨钢规模时，烧结石灰窑入窑筛分产生筛下料为17万吨，炼钢石灰窑入窑筛分产生筛下料为10万吨，而烧结只能消化21.4万吨，还有5.6万吨细粒石灰石不能利用。从上表看出，650万吨钢规模时将开采烧结石灰石资源总量为184万吨，将产生101.4万吨40mm以下的细粒级石灰石面临出路；800万吨钢规模时将开采烧结石灰石资源总量为226万吨，将产生124.6万吨40mm以下的细粒级石灰石面临出路；大宝坡矿现有的采场资源及生产规模根本不能支撑。（2）竖窑+回转窑方式，竖窑入窑原料为大二甲（4080mm）；回转窑入窑原料为小二甲（2040mm）重庆煜琨实业公司已建8座气烧竖窑，产能达32万吨以上；从长远来看可考虑建一座600t/d的回转窑来生产烧结石灰；650万吨钢规模时，回转窑按日产500t组织生产，年供石灰16.5万吨，竖窑生产27万吨， 7座竖窑生产；800万吨钢规模时，回转窑按日产600t组织生产，年供石灰20万吨，竖窑生产33.5万吨，8座竖窑可均衡生产。烧结石灰石资源平衡计算见下表：钢规模（万吨/年）竖窑烧结石灰石需求量（万吨/年）回转窑烧结石灰石需求量（万吨/年）烧结石灰石资源总量（万吨/年）烧结石灰窑入窑筛下物（万吨/年）待处理的细物料总量（万吨/年）65054331088.821800674013410.726注：回转窑烧结石灰石需求量回转窑石灰生产量*1.8/0.9； 竖窑烧结石灰石需求量竖窑石灰生产量*1.8/0.9； 烧结石灰石资源总量=竖窑烧结石灰石需求量/0.5；待处理的细物料总量（020mm）=烧结石灰石资源总量*0.2+竖窑烧结石灰石需求量*0.1+回转窑烧结石灰石需求量*0.1+炼钢石灰窑筛下料烧结环节可消化的石灰石粉量 经计算，650万吨钢规模时，烧结石灰窑入窑筛分产生筛下料为8.8万吨，炼钢石灰窑入窑筛分产生筛下料为8万吨，而烧结能消化17.4万吨；800万吨钢规模时，烧结石灰窑入窑筛分产生筛下料为10.7万吨，炼钢石灰窑入窑筛分产生筛下料为10万吨，而烧结能消化21.4万吨；能够全部消化新区石灰窑产生的筛下料。从上表可看出，新建一条600t/d的回转窑，正好全部利用矿山产生的2040mm的石灰石，650万吨钢规模时将开采烧结石灰石资源总量为108万吨，将产生21万吨40mm以下的细粒级石灰石面临出路；800万吨钢规模时将开采烧结石灰石资源总量为134万吨，将产生26万吨40mm以下的细粒级石灰石面临出路；虽然较好地利用细粒石灰石，但资源都不能完全平衡和全量利用。二、烧结工序生石灰配比的合理性分析1、烧结工序适量增加生石灰的用量，可以提高料温利于工序节能和提产；但在钢铁行业都要从烧结工序顺行稳产、经济性、矿山资源的有效利用等多方面考虑，确定合理的生石灰配比。2、现按生石灰配45kg/t，石灰石粉配29kg/t，烧结矿碱度1.85测算；考虑新上一条600t/d回转窑与现有8座竖窑组合方式，进行石灰石资源的平衡分析。（1）烧结石灰的需求与可消化的石灰石粉量见下表钢规模（万吨/年）烧结矿产量（万吨/年）烧结石灰用量（万吨/年）烧结石灰石入窑量（万吨/年）烧结石灰石粉用量（万吨/年）石灰石总用量（万吨/年）650870397025958001070488631117（2）石灰石资源平衡分析650万吨钢规模时，回转窑按日产450t组织生产，年供石灰15万吨，竖窑生产24万吨， 6座竖窑生产；800万吨钢规模时，回转窑按日产600t组织生产，年供石灰20万吨，竖窑生产28万吨，8座竖窑可均衡生产。钢规模（万吨/年）竖窑烧结石灰石需求量（万吨/年）回转窑烧结石灰石需求量（万吨/年）烧结石灰石资源总量（万吨/年）烧结石灰窑入窑筛下物（万吨/年）待处理的细物料总量（万吨/年）6504830987.811.280056401239.617.4注：回转窑烧结石灰石需求量回转窑石灰生产量*1.8/0.9； 竖窑烧结石灰石需求量竖窑石灰生产量*1.8/0.9； 烧结石灰石资源总量=竖窑烧结石灰石需求量/0.5；待处理的细物料总量（020mm）=烧结石灰石资源总量*0.2+竖窑烧结石灰石需求量*0.05+回转窑烧结石灰石需求量*0.1+炼钢石灰窑筛下料烧结环节可消化的石灰石粉量经计算，生石灰配比到45kg/t，新建一条600t/d回转窑与现8座竖窑组合生产，资源的消耗量最小，且只有约10-20万吨资源寻求处理。三、对烧结石灰窑建设的分析1、通过不同生石灰配比、不同的窑型组合、资源的平衡计算，后续烧结石灰窑宜选择建设一座600t/d的回转窑。2、按重钢新区石灰平衡专题会议的精神，矿业公司要考虑细粒级石灰石的煅烧方案，现提出两个方案进行比较分析：（1）矿山建设方案：在矿山建设回转窑生产线，将面对能源、环境容量、成品运输等问题和限制。大宝坡矿区无工业燃气，而因地处主城内环以内烧煤是被禁止的；成品要用罐车运输，运距有120公里，费用较高且保产压力很大。此方案在政策上不允许，经济上也不合算。（2）长寿新区建设方案：通过现场察看和功能分析，在现冶金石灰生产现场内，与冶金石灰800t/d回转窑线平行，利用现有的原料处理和仓存条件，共有上料系统，新建一条600t/d的烧结石灰回转窑是可行的。此方案完全利用了现物流通道，不新增土地，只需集团公司平衡工业煤气，不足部份可采用气煤混烧方式，应该是投资最省、运行费用最低的方案。四、分析结论与建议1、按照生石灰配比50kg/t生产组织方案，采用全竖窑方式生产烧结石灰， 650万吨钢规模和800万吨钢规模需要开采的烧结石灰石资源总量分别为184万吨226万吨；将分别产生101.4万吨和124.6万吨的40mm以下的细粒级石灰石面临出路问题；大宝坡矿现有的采场资源及生产规模根本不能支撑。采用新建一条600t/d的回转窑与已建8座竖窑组合方式生产烧结石灰，650万吨钢规模和800万吨钢规模时需要开采烧结石灰石资源总量分别为108万吨和134万吨；将分别产生21万吨和26万吨40mm以下的细粒级石灰石面临出路问题；由于回转窑正好利用了2040mm的石灰石；资源量大幅降低，但资源都不能完全平衡和全量利用。2、优化生石灰配比至45kg/t，采用新建一条600t/d的回转窑与已建8座竖窑组合方式，650万吨钢规模和800万吨钢规模时需要开采烧结石灰石资源总量分别为98万吨和123万吨；将分别产生11.2万吨和17.4万吨40mm以下的细粒级石灰石面临出路问题；由于回转窑正好利用了2040mm的石灰石；资源用量最小，矿山