双碳和高比例球团冶炼的背景下,钢厂对于球团粘结膨润土的要求是低掺量、低杂质。传统的钠化改性有性能上限,本文对主要的改性路线进行比较,并简要介绍改性剂轻改造落地的方式以及给粉体企业带来的产业升级。
关键词:#冶金球团;#膨润土;#粘合剂;#双碳;#球团矿
膨润土是球团生产中常用的粘合剂,可以提高成球性能、增加生球强度和爆裂温度,但是硅铝杂质含量较高。根据行业的估算,膨润土配比每减少1%,球团铁品位就会上升0.6个百分点;高炉入炉铁品位提高1%,焦比下降2%,产量增加3%,既具有经济效益又有利于减排。
(图片为AI生成)
一、膨润土技术及产业存在的问题
目前膨润土行业的产能已经过剩,同质化的竞争也很激烈;钢厂的技术改造和新建项目对于粘结料的要求越来越严格,传统的钠化膨润土不能够满足低掺量的需求,膨润土改性成为了粉体厂产品升级的重要途径。
1.技术限制:国内球团膨润土添加一般为 1.8%~3%,掺量越大带入硅铝脉石就越多,从而提高高炉渣量、加大炼铁成本。即使进行了钠化处理,要保持 1% 以下的低掺量仍然存在技术难题。
2.产业困境:大部分粉体厂的钠化膨润土指标都趋于一致,并没有形成差异化的卖点,陷入价格内卷之中,很难进入大钢厂高端招标。
二、冶金膨润土主流改性技术路线对比
三、改性剂轻改造落地工艺
改性剂可以和钙基、普通钠基膨润土配合使用,并不需要生产线进行大规模改造。使用方法:按照膨润土的质量比为1%-5%的比例预先混匀,在配料系统中同步造球,不需要改变配料的顺序,也不需要调整造球水分的范围。可以利用正常的生产班次进行小试,然后逐渐扩大到整个生产线。
铁精矿端改性剂的比例一般为0.04%-0.1%,根据矿粉和膨润土的粒度、比表面积的变化来调整;可以适应磁铁矿、赤铁矿、混合精矿等。
在原矿条件适合的情况下,部分现场可以将膨润土配比降低到1.0%-1.5%,并且保证生球落下强度、爆裂温度、干球抗压等主要参数。
四、对于膨润土粉体厂来说
1.差异化:改性产品和普通钠化土不同,不参与低价竞争,提高市场竞争力。
2.突破客户的门槛:符合钢厂低掺量招标要求,开拓大钢厂客户群。
3.提高下游粘性:使钢厂可以提高铁含量、减少辅料使用量和降低碳排放,从而减少客户被低价竞品抢走的风险。
(图片为AI生成)
五、行业前景:膨润土趋向功能化和场景化
随着国内高炉高球比冶炼的不断推进,加上双碳、超低排放政策的限制,低掺量、低杂质、高稳定性的冶金膨润土将会成为长期发展的主要方向。单纯的钠化改性已经逼近了性能的极限,很难再满足大型钢厂新建设备或者技术改造项目所要求的严格标准,而膨润土改性剂作为一种复合改性的方式,则可以为众多中小膨润土粉体企业提供一条轻资产升级的道路,在不需大量投资生产线改造的情况下就完成了产品的更新换代。
但是这项技术仍然受到一些现实条件的限制:改性效果很大程度上取决于膨润土原矿的质量以及铁精矿的理化指标,并没有一个通用的配方可以适用于所有的工况。前期原料检测、实验室小试、现场中试都是必须的前置工作,不能直接复制其他厂区的数据。
(建杰膨润土改性剂)
未来的市场竞争已经不是单纯的价格竞争了,原料评价、定制配方、现场调试、持续跟踪的一整套技术服务能力将会成为行业的核心竞争力。
但是改性剂并不是行业的唯一出路,提纯工艺、全有机复合粘结剂等多种技术路线也在同步发展之中。随着下游钢厂标准不断提高,各种改性技术也会不断改进和完善,膨润土行业整体将会加快向功能化、定制化的方向发展;只进行简单的加工、缺乏技术服务能力、依靠低价走量的企业,以后的市场生存压力会越来越大。
六、产业实践
目前在国内已经有几家技术服务商完成了膨润土改性剂的产业化落地,在面向膨润土粉体工厂提供全套升级方案上已经形成完整的业务链条,包括原料理化检测、实验室对标检测、配方调整、生产线共混工艺指导以及下游钢厂现场实施跟踪等。
以河南建杰为代表的企业,在冶金球团膨润土改性的领域里深耕多年,具有配方研发、小试评价、批量生产的综合能力。可以针对不同的产地的钙基、钠基膨润土进行定向配方适配,并且帮助粉体厂利用现有的生产线来完成产品的升级换代,生产出符合钢厂低掺量需求的改性冶金膨润土,使粉体企业摆脱同质化低价竞争的局面,对接到大型钢厂的招标采购体系中去,适应低掺量球团粘结料的需求市场。
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