2017年7月份,由首鋼牽頭,聯合中國寶武武漢鋼鐵有限公司、北京科技大學、鋼鐵研究總院等單位共同開展“多目標優化的清潔低碳綜合煉鐵技術”研究工作。為了高質量完成國家課題任務,由首鋼技術研究院組建球團、煉鐵、能源等專業的科研人員團隊,與首鋼京唐技術人員協同開展研究工作。
為了開發堿性球團礦,首鋼技術研究院青格勒吉日格樂帶領的球團團隊從微觀機理及焙燒固結機理等基礎研究入手,通過大量實驗,創新開發出了消石灰制備超低硅堿性球團礦技術,通過該技術制備的球團礦SiO2含量降低到了2.0%、堿度達到1.1、還原膨脹率降至16.5%。首鋼京唐劉文旺和吳小江帶領團隊通過選擇適宜的原料結構、熱工參數和生產制備工藝解決了生球爆裂、布風板堵塞等一系列運行難題。通過大家的共同努力,截至目前,首鋼京唐504平方米帶式焙燒機單條生產線堿性球團礦日均產量達到13000噸,球團礦指標達到國際先進水平。
堿性球團礦的成功開發解決了“糧食”問題,但高爐是否能夠順利“消化”?經過首鋼團隊的攻關,京唐5500立方米超大型高爐球團入爐比例達到55%,高爐利用系數達2.45噸/立方米·天,噸鋼氣體污染物排放降低66.7%,高爐渣比、燃料比、噸鐵能耗顯著降低,綜合指標達到國際先進水平。
在項目推進過程中,首鋼團隊還開展了高爐系統余熱余能高效回收利用研究,在詳細調研爐頂料罐放散荒煤氣溫度、含灰量、含氧量的基礎上,通過多組仿真模擬研究、旋風除塵器灰處理方式研究等,找到了除塵器內煤氣分布規律和除塵器破損原因,通過創新性設計與優化,最終實現了對京唐5500立方米超大型高爐爐頂煤氣的100%回收,為污染物減排提供了有力支撐。
據介紹,“多目標優化的清潔低碳綜合煉鐵技術”研究項目獲冶金科學技術獎一等獎2項,申報專利10項,發表學術論文8篇,形成標準1項,申報技術秘密6項。