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。台湾专业碱性球团铁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。专业碱性球团铁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。
台湾专业碱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。专业碱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。
专业碱性球团铁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。专业碱性球团铁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。
台湾专业碱性球团铁粉目前对钢铁渣的分析越来越受到重视,针对此产品分析技术对钢铁厂的精炼工艺很有好处,在精炼工艺的优化及扩大钢铁渣的应用很重要,扩大其新用途,提升价值需要明确其特性。不仅仅需要对成分元素分析以及溶出实验,对钢铁渣的化学结构作了解也是必须的。专业碱性球团铁粉加工炼钢过程中,为把握精炼反应,满足用户的质量要求,掌握钢水的纯净性,还要把握且控制钢铁渣的组成。于是,钢铁渣化学成分的快速分析便不能缺。为了让钢铁渣在水泥原料、路基料等方面获得好的应用,需要与实际用途相匹配的环境管理和环保分析,免于有害于环境的物质往系统外排放。
台湾专业碱性球团铁粉铁水含碳量高,有利于造成局部还原性气氛,促进硅向氧化硅转化进而挥发,而氧化铁、氧化硅能促进氧化钙的分解,球内含碳,增加了体系碳浓度,能促进一氧化碳的生成,有利于营造局部还原性气氛。因此,将含铁固废、含碳固废和石灰石混合压球,既能促进硅的挥发,又能多产煤气且分解后的氧化钙弥补了重力灰碱度低的缺点。专业碱性球团铁粉加工设想将目前新型压球模式稍加改变,降低氧化铁皮和OG泥的份额,将氧化铁皮、高炉重力灰和石灰石粉一起要去用于转炉或电炉。也可用石灰窑生产过程中产生的石灰除尘灰与氧化铁皮和高炉重力灰一起要去。这类球团虽然铁含量低一些,但氧化钙含量高,不发热或少量发热,不易裂,白色固废有一定粘性,助于造球使用。
专业碱性球团铁粉加工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。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。专业碱性球团铁粉加工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。