青海优质外矿球团粉熔融热解处理过程将有机固废热解和金属氧化物的还原及金属与炉渣熔融相结合,在固废处理领域应用先例,熔融热解过程中有机固废彻底分解,金属氧化物终形成铁水和炉渣。熔融处理的废物类型主要包括含铁废物、含碳废物、含熔剂废物及部分有机废物,主要有渣钢、含铁尘泥(包括烧结、炼铁、炼钢及轧钢系统收集的除尘灰和连铸氧化铁皮等)、转炉渣、劣质金属化球团、劣质废钢等一般固废。优质外矿球团粉加工部分物料进入熔融炉前需要进行预处理,根据不同固废的类型采用不同工艺、粉尘、污泥等粉料经过配料、混合、造球,干燥之后进行预还原成为有一定强度的金属化球团或直接添加球团粘合剂压球固结,形成一定强度后进行熔融处理。钢渣等经过破碎后直接加入熔融炉。
优质外矿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。优质外矿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。
青海外矿球团粉加工当使用单一粘结剂,CMC、膨润土对生球强度提高作用效果较好,落下次数大于4此,湿球抗压强度大于40N,干球抗压强度大于180N,糖浆对球团干球强度的提高作用效果显著,其落下次数大于20次,抗原强度达到730N。优质外矿球团粉加工使用复合粘结剂时,CMC的添加可降低另一粘结剂的用量,同时可显著提高球团湿球的落下次数和抗压强度。糖浆的添加则可显著提高球团干球的落下次数和抗压强度。不同粘结剂的球团干球抗压强度相差较大,但在高温焙烧时强度变化趋势基本一致,在焙烧初期0-2min时球团抗压强度快速降低,2-4min时球团抗压强度变化速度减缓,且到低。4-8min时球团强度逐渐提高。
青海优质外矿球团粉转炉渣的温度在1500℃以上,但普通石灰石矿含有杂质,其分解温度低于700℃。而当前炉渣显热还未能很好利用。因此炉渣显热用于石灰石的分解,生产转炉用造渣剂,是有希望实现的措施。优质外矿球团粉加工而转炉渣缺点是P含量高,利用渣热分解石灰,能提高渣的氧化钙含量,且稀释P含量。设想每炉倒渣后,向渣罐液渣表面投入部分石灰石,利用炉次之间时间慢慢反应,然后下一次炉次倒渣后,继续投入石灰石,这样依次投加。后来翻渣后的钢渣中的氧化钙含量增加而P含量减小,可作为返回料再入转炉使用。
优质外矿球团粉加工炼钢过程是在高温下把炉料化成两个互不熔解的液相,将钢和其他杂质分离。所说的杂质为钢渣。它浓聚了炉料被氧化后形成的氧化物。炼钢过程一般是控制钢渣来进行的。造渣制度是否适当,对钢水中杂质的去除速度和程度有很大影响,另外对冶炼和炉体寿命有一定影响。青海优质外矿球团粉从炉料熔化起,钢渣就开始形成,一直到出钢为止。石灰石烧成石灰,正常的燃烧温度为1000-1200℃,但炼钢温度很高。由于冶炼时炉墙内壁容易遭受机械的破损,并受钢液和钢渣的侵蚀及高温的作用,而发生不同程度的破坏,所以炼钢都要补炉。