云南专供酸性球团铁精粉炼铁时用的铁矿石,主要有赤铁矿石和磁铁矿石,在铁矿石中含有无用的脉石,主要成分是二氧化硅。炼铁时,被还原出的铁在高温下变成液体,温度在1500摄氏度左右,原燃料中的氧化硅、氧化铝等酸性氧化物熔点很高,不可在高炉中熔化。即便有机会组成较低熔点的化合物,其熔化温度仍很高,在高炉中只能形成一些非常粘稠的物质,造成渣、铁部分,难以流动。为了去除这种渣滓,选用石灰石作熔剂,石灰石在高温下分解成氧化钙和二氧化碳。专供酸性球团铁精粉加工尽管熔剂中氧化钙和氧化镁自身熔点很高,但能同氧化硅和氧化铝结合成低熔点化合物,在高炉内足以熔化,形成流动性良好的炉渣,按相对密度与铁水分开,氧化钙在高温下与二氧化硅反应生成熔点比铁水温度还低的硅酸钙,与氧化铝生成硅酸钙,打开高炉上的出渣口,。液态硅酸钙先流出去,固成高炉渣,粉磨后形成矿渣粉,应用于混凝土中。
云南专供酸性球团铁精粉通过与别的物料压球方式增加碳素料的密度,可使用石灰石粉、白云石粉、热闷工艺钢渣粉等密度大且对转炉无害物料与含碳材料一起要去,以便增加球的密度,使之能沉入熔渣中部,减少在炉气中的烧损,而提高利用率。专供酸性球团铁精粉加工试着把纯度较高的碳质材料制作成球状或漏斗状,外部为低碳钢板护套。事先在转炉出钢口附近,设置用一个安装消耗性定型碳材料的装置,每炉出钢后安装好,下炉出钢时碳材料随着炉体摇动在佛那个处于出钢口下方,这样钢流充刷碳材料脱氧,也能挥发与含碳粉剂喷吹相近的脱氧效果。后续方向:一是如何获得固定碳含量高的碳质材料,需要将瘦煤、石油焦等洗选。二是如何实现碳质材料的细粒化,以提高其反应性和制作定型材料时的密实度。三是研发合适的渣面脱氧压球产品。四是研发相应设备设施,以便定型碳质材料的安装。
熔融还原理论和生产实践上,能耗和成本比高炉高。云南专供酸性球团铁精粉高炉有热风炉,熔融还原设施没有热风炉。高炉炼铁所需的能源有78%来自焦炭和煤粉的燃烧,有19%来自热风,3%是炉料化学反应热。热风炉热量是依靠燃烧高炉煤气获得的。热风炉的热效率在80%以上。所以高炉是高效的炼铁设施。专供酸性球团铁精粉加工熔融还原设施没有热风炉,其产生的煤用于发电。煤气发电,能源利用小于45%,是工序能耗比高炉高的主要原因。
云南专供酸性球团铁精粉炼钢炉渣的主要来源是:钢铁料所含的各种杂质元素被氧化生成的氧化物,为去除铁水中的硫磷而加入的造渣材料及助熔剂,作为氧化剂或冷却剂加入的矿石、烧结矿、氧化铁皮等材料带入杂质,被侵蚀或冲刷下来的炉衬耐火材料,由各种原材料带入的泥沙杂质。专供酸性球团铁精粉加工由炼钢工艺决定了钢渣中,游离氧化钙、游离氧化镁不可避免的存在,不乏过烧的氧化钙和氧化镁,后期会缓慢与水发生反应,膨胀开裂,因此,作为钢渣不能用作混凝土中的骨料。
云南专供酸性球团铁精粉球团孔隙率是影响球团抗压强度的主要原因之一,因此对含碳球团焙烧后的孔隙率进行考察,以探明含碳球团焙烧初期强度机速下降的原因。专供酸性球团铁精粉加工综合对氧化球团还原过程强度的变化研究,含碳球团焙烧初期强度的急速降低是由球团内部孔隙率增大引起的,3-5min时孔隙率继续增大,但球团强度开始缓慢提高,由于随着焙烧时间的延长,球团外部有金属铁生成,烧结现象明显,球团外部金属铁增多。球团压碎后发现金属铁相互连接并逐渐向内部蔓延,使得球团收缩孔隙率下降,抗压强度明显提高。
云南专供酸性球团铁精粉烧结就是讲备好的烧结料和辅底料在烧结机上进行铺底、布料、点火、借助碳的燃烧和铁矿物氧化而产生的高温,使得烧结料部分软化和熔化,产生物理、化学反应,生成一定量的液相,在冷却的时候相互粘结成为块状烧结矿的过程。烧结生产分为原料准备及加工、铁料中和混匀、配料、混合制粒、布料点火烧结、冷却整粒、成品输出等工序。专供酸性球团铁精粉加工原料准备包含火运进口粉与汽运内循环料、辅料以及燃料。进口粉主要包括巴西粉、超特粉、南非粉、PB粉、罗伊山粉、金布巴粉。内循环料主要包括高返、钢污泥、除尘灰、钢渣等,辅料主要包括钙石粉、白云石粉及白灰。燃料主要包括焦粉、无烟煤等。