徐州专供低硫球团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。专供低硫球团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。徐州专供低硫球团粉高炉有热风炉,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。专供低硫球团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。
徐州专供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。专供低硫球团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。
徐州专供低硫球团粉含碳球团焙烧初期0-2min强度的降低是由球团内部孔隙率增大引起。5-8min由于球团内部铁相的生成,铁颗粒相互粘结使得球团抗压强度提高。2-5min强度均较低且变化缓慢则是两者共同作用的结果。使用好的粘结剂配比造球后,直接进行还原焙烧磁选试验,焙烧温度为1200℃,焙烧时间为100min条件下可得到全铁品味95.64%,回收率88.42%的直接还原铁。专供低硫球团粉加工使用好的粘结剂配比造球后,直接进行还原焙烧磁选试验,焙烧温度为1200℃,焙烧时间为100min条件下可得到全铁品味95.64%,回收率88.42%的直接还原铁。
徐州低硫球团粉加工当使用单一粘结剂,CMC、膨润土对生球强度提高作用效果较好,落下次数大于4此,湿球抗压强度大于40N,干球抗压强度大于180N,糖浆对球团干球强度的提高作用效果显著,其落下次数大于20次,抗原强度达到730N。专供低硫球团粉加工使用复合粘结剂时,CMC的添加可降低另一粘结剂的用量,同时可显著提高球团湿球的落下次数和抗压强度。糖浆的添加则可显著提高球团干球的落下次数和抗压强度。不同粘结剂的球团干球抗压强度相差较大,但在高温焙烧时强度变化趋势基本一致,在焙烧初期0-2min时球团抗压强度快速降低,2-4min时球团抗压强度变化速度减缓,且到低。4-8min时球团强度逐渐提高。