临沂优质碱性球团铁粉含碳球团的制备:将原矿、内配煤及粘结剂按一定质量分数称重混匀,在添加一定质量分数的水搅拌混匀后,经对辊压球机压制得到含碳球团。生球强度测定:包括湿球和晾干后球团的落下次数和抗压强度。优质碱性球团铁粉加工落下次数为球团自50cm高度落在100mm厚钢板上直至破碎的次数,一般大意4次达到要求,抗压强度是用智能颗粒强度测定仪测定。直接还原焙烧磁法:在确定球团好的粘结剂后,对球团进行直接还原焙烧,磨矿弱磁选试验。将球团放在石墨钳中,加盖放入已升温至1200℃马弗炉中焙烧不同时间,取出后置入褐煤中确保球团在还原环气氛中降至室温,球团破碎后经两段磨矿磁选,得到直接还原铁产品。
临沂优质碱性球团铁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。优质碱性球团铁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。
临沂优质碱性球团铁粉高炉是紧密竖炉,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。优质碱性球团铁粉加工此外,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。
优质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。优质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。
临沂优质碱性球团铁粉在转炉出钢钱,利用料仓将焦丁加入渣面,进行渣面脱氧,降低渣中铁氧化物水平,提高渣的熔化温度和溅渣效果,还原到铁素进入钢中,还能降低钢中的溶解氧水平,节约合金,提升钢质,实际上是一种扩散脱氧模式,在部分民营钢铁企业应用较早。优质碱性球团铁粉加工以上直接加入碳素材料的方式,有积极作用,但碳素材料密度小、烧损大、利用率低、成本高,尤其是使用焦炭成本更高。对渣面脱氧和炉渣改性工艺的改进思路是:由于焦炭存在收得率低和费用高的问题。因此,建议选用以下材料:废旧镁碳砖丁、废旧铝镁碳砖丁、煤粉、兰碳粉、干熄焦除尘灰等,前两者能直接使用,后三者需要和别的无害物料一起压球使用。