铁矿粉烧结-吴铿

北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/18高炉含铁原料的相关研究北京科技大学冶金与生态工程学院吴铿2011.06.20北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/18吴铿1982年2月获得钢铁冶金学士学位(辽宁科技大学冶金系)之前曾在鞍钢炼铁厂5高炉从事炉前工和高炉工近8年。1985年2月获冶金物化硕士学位(东北大学有色冶金学院)。1993年获得钢铁冶金博士学位(德国亚琛工业大学THAachen)，1994年回国在北京科技大学工作。现为北京科技大学冶金与生态工程学院教授，博士导师。研究领域：高炉喷煤、炼铁原料和冶炼新技术，熔融还原，泡沫冶金和冶金过程中的环保。自我介绍北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/18－铁矿资源现状－烧结铁矿粉的基础试验－实验室烧结杯试验－烧结生产现场的工业实验内容名录北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/18铁矿资源现状1我国生铁产量和矿石进口量2世界三大矿企简介及储备情况3进口铁矿粉产能和质量变化趋势4资源多元化5小结北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181我国生铁产量和矿石进口量05~10年我国生铁产量北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181我国生铁产量和矿石进口量05~10年我国铁矿石原矿产量北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181我国生铁产量和矿石进口量北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182006~2010年全国铁矿石进口总量及进口均价012345678920062007200820092010年份亿吨020406080100120140160180美元/吨铁矿石进口总量进口均价1我国生铁产量和矿石进口量北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181我国生铁产量和矿石进口量钢铁厂对矿石的需求正快速攀升。也正因为预计到中国近年旺盛的钢铁产量，三大巨头的要价也在不断提高。08年进口矿量超过4.4亿吨，价格较07年上涨70％，08年澳粉价格88美元(FOB价)，巴西粉在80美元左右。北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181我国生铁产量和矿石进口量中国进口铁矿粉的主要国家有澳大利亚、巴西、印度、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、加拿大、南非等国。排名前三位的铁矿石供应商:VALE巴西淡水河谷；BHPBilliton澳大利亚必和必拓；RioTinto澳大利亚力拓。他们掌控了世界铁矿石70%以上的海运量。北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况VALE:铁矿石产量占巴西全国总产量的80%。其铁矿资源集中在“铁四角”地区和巴西北部的巴拉州，拥有挺博佩贝铁矿、卡潘尼马铁矿、卡拉加斯铁矿等，保有铁矿储量约40亿吨，其主要矿产可维持开采近400年。世界最大铁矿公司。北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况BHP:主要矿石品种有纽曼粉(块)、MAC粉(块)、扬地粉(块)RioTinto:在澳洲主要由哈默斯利和罗泊河两家铁矿公司组成，铁矿粉主要有PB粉(块)、扬地粉、马萨杰粉(块)FMG(FMGFRocket)，目前产能5000万t。北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况VALE北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况VALE主要矿粉产品FeSiO2Al2O3PMnLOIH2O+6.3mm+1.0mm-0.15mm-0.045mmSFCJ66.01.401.300.0350.651.908.5018.055.018.0SSFG65.03.601.300.0550.251.707.5012.051.028.0SSFT65.04.400.900.0490.151.606.5010.051.025.0PFCJ65.31.401.700.0400.652.2012.51.095.065.0PFFG65.82.701.000.0550.251.6010.52.090.055.0PFFT66.52.500.700.0350.150.708.002.084.035.0北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况BHP北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况BHP北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况BHP北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况BHP北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况BHP北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况RioTinto07年底前品种：哈默斯利混合粉(块)、马拉曼巴粉(块)、扬地粉、西安吉拉斯粉(块)、马萨杰粉(块)07年底后品种：PB粉(块)、扬地粉、马萨杰粉(块)北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况RioTinto铁矿产能变化北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况铁矿未来发展规划皮尔巴拉地区目标2012年3.2亿吨/年，未来4.2亿吨/年加拿大铁矿公司(IOC)分阶段扩产至2600万吨/年巴西库伦吧矿山(Corumba)分阶段扩产至2300万吨/年几内亚西芒杜矿山(Simandou)分阶段开采，最终1.7亿吨/年北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况20072008200920102011201220142016Fe63.663.663.662.862.862.862.862.8Fe烧后66.566.566.566.266.266.266.266.2块矿SiO22.92.92.93.23.23.23.23.2Al2O31.351.351.351.451.451.451.451.45P0.0680.0680.0680.0770.0770.0770.0770.077LOI4.354.354.355.15.15.15.15.1Fe62.262.262.261.761.761.761.761.7Fe烧后65.365.365.365.165.165.165.165.1粉矿SiO23.63.63.63.83.83.83.83.8Al2O32.052.052.052.052.052.052.052.05P0.0820.0820.0820.0870.0870.0870.0870.087LOI4.74.74.75.155.155.155.155.15RioTinto北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况澳洲新矿业公司－FMG澳大利亚FMG集团(FortescueMetalsGroup)，经过3年半的铁路和港口等基础设施建设，首船铁矿石的装船，标志着新兴的FMG正式成为澳大利亚继必和必拓和力拓后的第三大铁矿石企业。北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/182世界三大矿企简介及储备情况资源品质劣化PB粉、巴西矿粉－－品位下降、SiO2和Al2O3含量上升新低品质资源FMG、MountGibson、SFOG、SFOT澳洲磁矿粉(一种全新资源)原富矿的尾矿北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/183进口铁矿粉产能和质量变化趋势布鲁克曼矿北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/183进口铁矿粉产能和质量变化趋势褐铁矿北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/183进口铁矿粉产能和质量变化趋势马拉曼巴矿北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/184资源多元化2009年1~9月，中国进口铁矿石前5大来源国分别是澳大利亚、巴西、印度、南非和乌克兰，进口来源分布和价格发生了很大的变化。进口矿平均到岸均价累计同比增幅澳矿75.4美元/吨1.97亿吨39.5%巴西矿89.2美元/吨1.02亿吨31.4%印度矿67美元/吨8268万吨31%乌克兰矿82.9美元/吨2653万吨144%南非矿86.8美元/吨1140万吨91.3%北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/185小结企业成本中国钢铁产能增加对进口矿依存度高铁矿粉价格高效使用铁矿粉以降低成本南非、印度、秘鲁…研究铁矿粉自身特性、配矿和烧结技术拓展资源渠道技术方面市场方面长协谈判对策北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/18烧结铁矿粉的基础试验1烧结优化配矿研究2铁矿粉基础特性研究3混合矿高温特性研究4烧结矿质量指标及影响因素5几种常用铁矿粉烧结性能研究北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究SinteredZoneCombustion&fusionzoneTemperature1000℃WetzoneDry&calcinationAirWindboxWastegas100℃CondensationDehydration&decompositionCokecombustionMelting&agglomerationCoolingSinterforsubstrate从铁矿粉的烧结过程示意图可以看出：矿粉经历了从低温到高温再到低温的复杂变化过程北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究采用优化配矿目的是达到保质量、降成本－各种铁矿粉的烧结特性存在显著差异－某些劣质铁矿粉的烧结特性较差，但考虑资源和成本又不得不使用之－铁矿粉如何互相搭配(优势互补)才能得到质量优良的烧结矿？－研究铁矿粉的特性、相互影响及优化配矿技术北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究铁矿粉自身特性的研究方法北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究不同类型铁矿粉的同化过程随着温度的升高，赤铁矿能保留一定的结构；而褐铁矿则同化过多，在一定的温度范围内，不利于粘结。北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究基于铁矿粉特性进行研究:-混合矿烧结和主体矿种基本特点磁铁矿赤铁矿褐铁矿马拉曼巴矿精粉矿物较单一粒度较粗细粉较多Al2O3结晶水较低低Al2O3Al2O3和SiO2相对较低结晶水很低气孔率适宜SiO2较高矿物和结构复杂气孔率很低气孔率、结晶水很高结晶水较高北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究磁铁矿配加褐铁矿后的矿物组成变化北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究磁铁矿配加赤铁矿烧结赤铁矿1300℃以下即可生成大量SFCA，SFCA-I(R2);磁-赤混合烧结(赤45％)的固结方式与磁铁矿烧结(赤10％)类似。北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究磁铁矿配加赤铁矿烧结赤铁矿磁铁矿晶粒熔融的扩散固结，温度需1350~1370℃。磁铁矿烧结需要更高温度，意味着固体燃耗可能更高。北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学2019/8/181烧结优化配矿研究赤铁矿配加褐铁矿烧结(高褐铁矿配比)产量下降；过多熔相生成导致火焰前锋透气性下降，褐铁矿比赤铁矿更易与熔剂反应；增加配水量，