熔融还原理论和生产实践上,能耗和成本比高炉高。江西专供碱性球团矿粉高炉有热风炉,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。专供碱性球团矿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。
江西碱性球团矿粉加工烧结进口粉及内循环料都在料棚之中分别堆放,烧结使用的时候,利用取料机取料到皮带上,输送到一定配料室的料仓中,按一定的配加比例下料配合成混匀料进入二次配料室的混匀料仓。烧结的辅料主要是外卖矿石,通过白灰窑及石粉破碎线自己加工出白灰粉与钙石粉、白云石粉供烧结使用。专供碱性球团矿粉加工二次配料室把一次配料过来的铁料加上辅料与燃料,形成混合料。铁料、辅料、燃料下料有严格的配比,保证烧结出来的烧结矿碱度、强度达到高炉生产的要求。
专供碱性球团矿粉加工熔融还原炼铁是非高炉炼铁的分支,污染较轻,且几乎不用日益短缺、昂贵的冶金焦炭,备受全行业关注。其核心是一个还原单元和一个熔炼造气单元(进行终还原及为还原单元供还原气体)。目前受重视的还原设备是竖炉和流化床。竖炉是成熟的还原设备,目前唯一工业化的熔融还原就采用竖炉。江西专供碱性球团矿粉流程高炉炼铁工艺固有不足有:1.必须使用焦炭。2.其副产品高炉煤气由优质焦炭而来。3.炼焦和烧结工序污染严重。4.高炉生产经济规模大,灵活性差。而熔融还原炼铁工艺,其产品和高炉铁水相似可用于转炉炼钢,同时还可解决高炉炼铁工艺的不足之处,尤其是环境影响这点。
专供碱性球团矿粉加工加入尾渣进行吹炼,吹炼周期得到缩短,完全可满足转炉炼钢的正常进程。转炉尾渣比起常规造渣料有较高孔隙度,在熔池中能够增加化学反应的比表面积,熔池中发生的固液反应,液态向固态的内扩散为限制性环节,而尾渣的孔隙度远大于常规造渣料,有助液态分子向固态尾渣内部扩散,反应速度加快。专供碱性球团矿粉加工同时较低的熔点特性使得尾渣能快速熔化,提升造渣速度,缩短时间,所以加入尾渣吹炼能缩短转炉吹炼时间,实际上,加入过量尾渣的话会容易引发喷溅降低金属收得率,尾渣加入量不可过多。
江西专供碱性球团矿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。专供碱性球团矿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。