安徽优质酸性球团铁粉转底炉直接还原技术是铁矿粉(或镍矿、钒钛磁铁矿、冶金粉尘或除尘灰、炼钢污泥等等)经配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入发到具有环形炉膛和可转动炉底的转底炉中,在1350℃左右炉膛温度下,在随着炉底旋转一周的过程中,铁矿被碳还原。当铁矿粉含铁品味在67%以上,采用转底炉直接还原工艺,产品为金属化球团供电炉使用。优质酸性球团铁粉加工当矿粉含铁品味低于62%时,采用转底炉-熔分炉的熔融还原铁工艺,产品为铁水供炼钢使用。通常金属化率可到80%以上,金属化球团可作为高炉原料。
熔融还原理论和生产实践上,能耗和成本比高炉高。安徽优质酸性球团铁粉高炉有热风炉,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。优质酸性球团铁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。
安徽优质酸性球团铁粉成熟且早已工业应用的熔融还原工艺,大大低于高炉的利用系数,对燃料煤要求苛刻,特别是结焦性、固定碳、挥发份等参数搭配合理,同时还需搭配10-15%的焦炭。需使用高品位块矿,造块环节不可或缺。优质酸性球团铁粉加工目前从能耗角度看来,长流程铁前系统能耗暂时是优于熔融还原炼铁工艺的。从全流程角度,并考虑输出煤气合理利用,及综合考虑环境保护,熔融还原工艺的投资低于长流程工艺,其收益要高于长流程工艺。长远看,一旦熔融还原工艺再能耗方面取得突破性进展,其发展前景会更宽广,是未来炼铁工艺的方向。
安徽优质酸性球团铁粉烧结机就是把烧结料通过梭式布料器、泥辊下料、九辊布料器布到台车上,使用点火器把料面点燃,烧结机在运行的过程中,逐步把台车上所有烧结布料通过抽风全部烧结为烧结矿。高炉炼铁就是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按照规定配料由炉顶装料装置分批送入高炉,并通过装料系统均匀布到高炉内。优质酸性球团铁粉加工焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原,熔化成铁和渣,聚集在炉缸里面,定期从铁口、渣口放出。
安徽优质加工高炉炼铁铁矿石有45%以上是间接还原。间接还原不需要能量,是放热反应,且反应是在炉内进行。熔融还原时利用多级流化床,实现铁矿石的部分还原,需要一定外来能量。这样,矿石还原的能量就要高。目前,熔融还原还不能完全脱离对焦炭的需求,焦化工序的能耗还要计入熔融还原的能耗。优质酸性球团铁粉加工高炉流程炼铁能耗有优势。高炉流程产品是热铁水,直接还原产品是固态海绵铁,海绵铁要变成热铁水需要能量,所以高炉流程炼铁在能源消耗上有优势。
安徽优质酸性球团铁粉企业利用铬铁矿热炉渣熔点较高的特点,作为铁合金铁包耐材的部分替换料的实验取得成功,部分指标甚至优于耐火集料。因此,铬铁矿热炉渣后续大规模用于冶金厂区铁包料等效益都很显著。上述用途之外,还有一设想就是利用铬铁渣熔点高的特点,生产钢包引流剂,可将钢企的焦粉、焦油、焦渣、干熄焦除尘灰、硅石粉等优势资源利用起来,完全可尝试开发多个级别品种,在满足自用基础上外销。优质酸性球团铁粉加工精炼后的钢包顶渣,其监督高、冶金性能好、成分合理、化渣块,除了一些炉次渣含硫较高,大部分炉次渣中硫都未饱和,完全可再回到精炼工序中进行二次三次利用。