福建优质低硫球团粉高炉是紧密竖炉,其内炉料(矿石、焦炭、熔剂)在自重作用下下降,同时由焦炭和喷吹的煤粉在风口前燃烧形成的煤气在鼓风机压力下上升,这种逆流运动中,使得炉料充分预热,进行还原、熔融、渗碳等一系列物理、化学过程。含铁物料还原过程中,部分参与间接还原(放热反应),部分参与直接还原(吸热反应),因此直接还原比例(直接还原度)与高炉炼铁工序能耗紧密相关,实践表明:高炉内物料约50%参与直接还原。优质低硫球团粉加工此外,高炉是个高效的能源转化器,即:入炉的焦炭部分燃烧形成煤气,这部分煤气参与间接还原后形成高炉煤气,燃烧其为热风炉供热后,再为高炉供高温热风。热风热量是燃烧约45%高炉煤气而得,因此部分约占高炉炼铁所需热量的20%,高炉煤气得到充分回收利用。
在高炉矿渣中氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝占重量的90%以上。高炉矿渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在,因为炼铁过程中靠氧化钙和二氧化硅,而氧化钙主要分解石灰石获得,要消耗大量热能并产生二氧化碳,不会过多投放,很少产生游离氧化钙。福建优质低硫球团粉高炉炼出的铁称为生铁,一般含2-4.5%的碳,所以生铁实际上是一种铁碳合金。铁和钢的区别在于含碳量的不同,铁继续冶炼,形成钢。优质低硫球团粉加工炼好钢首要是炼好渣,所有炼钢任务几乎都和熔渣有关。造渣主要目的是,去除钢中的有害元素P、S,炼钢熔渣覆盖在钢液表面,保护钢液不要过度氧化,不吸收有害气体、保温、减少有益元素烧损,吸收上浮的夹杂物及反应产物,保证碳氧反应顺利进行,减少炉衬蚀损。
福建优质低硫球团粉炼钢中广泛采用加入一定数量的白云石替代部分石灰的造渣工艺补炉,白云石造渣工艺主要目的是延长炉衬寿命,根据氧化镁在渣中哟哦一定溶解度的特点,向炉内加入一定数量的白云石,从而减弱熔渣对镁质炉初中氧化镁的溶解。优质低硫球团粉加工另一方面,冶炼中随着炉渣碱度的提高,渣中氧化镁达过饱和转态而有少量的固态氧化镁颗粒析出,让后期炉渣的粘度明显升高。加白云石造渣补炉,可大幅提高炉龄。
优质低硫球团粉加工对高炉使用金属化炉料要结合能源来源。理论上,高炉使用金属化炉料生产,每提高金属化率1%,可降低燃料比0.5-.06%。这里包括直接还原铁、金属化球团和烧结矿等。但生产直接还原铁、金属化球团矿和烧结矿消耗能量,如果利用钢铁联合企业内部的二次能源生产出来的这些产品,炼铁系统的能耗会得到降低。若利用外来能源生产这些产品,再加上高炉炼铁的能耗,炼铁系统的能耗和成本就会上升。欧美部分高炉生产实践已经得到证实。优质低硫球团粉加工直接还原铁所用原料含铁品味要求:赤铁矿>66.5%,磁铁矿>67.5%,有害杂质含量少。我国高品位铁矿少、天然气资源不足,不适宜大力发展直接还原铁生产。
优质低硫球团粉加工中国高炉炉料结构是高比例碱性烧结矿(烧结矿平均分配比在75%左右)配加少量酸性球团矿或天然块矿。烧结、球团、高炉、炼铁三工序组成的铁前系统,其能耗占钢铁流程总能耗的60%多,其污染物排放占钢铁业流程总排放的90%,而生铁成本占钢铁产品直接生产成本的70%左右。所以钢铁行业要节能、降本,要绿色发展,铁前系统是关键,也是结构性改革的重点。优质低硫球团粉加工高炉炼铁工艺已非常成熟,很难出现突破性的技术变革。但随着生产进行,资源尤其是焦煤资源、能耗、污染及温室气体排放等问题会日益突出。