熔融还原理论和生产实践上,能耗和成本比高炉高。东海优质碱性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。优质碱性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。
东海优质碱性球团粉炼钢中广泛采用加入一定数量的白云石替代部分石灰的造渣工艺补炉,白云石造渣工艺主要目的是延长炉衬寿命,根据氧化镁在渣中哟哦一定溶解度的特点,向炉内加入一定数量的白云石,从而减弱熔渣对镁质炉初中氧化镁的溶解。优质碱性球团粉加工另一方面,冶炼中随着炉渣碱度的提高,渣中氧化镁达过饱和转态而有少量的固态氧化镁颗粒析出,让后期炉渣的粘度明显升高。加白云石造渣补炉,可大幅提高炉龄。
东海优质碱性球团粉铁前加废钢,添加之前,需要分析高炉冶炼对废钢原料的耐受性,主要的是炉内布料方式。布料方式分三种:中心废钢布料、均匀废钢布料、炉墙废钢布料。实验发现,中心废钢布料状态下,回旋区温度随着废钢比的增加而大幅降低,其他两种废钢装料方法对回旋区温度影响很小。优质碱性球团粉加工这些可解释为:为维持铁水温度,鼓风速度恒定情况下,单位时间内的燃料比减少,让吸热的直接还原反应和熔损速度降低。
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。东海优质碱性球团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。优质碱性球团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。
东海优质碱性球团粉炼钢炉渣的主要来源是:钢铁料所含的各种杂质元素被氧化生成的氧化物,为去除铁水中的硫磷而加入的造渣材料及助熔剂,作为氧化剂或冷却剂加入的矿石、烧结矿、氧化铁皮等材料带入杂质,被侵蚀或冲刷下来的炉衬耐火材料,由各种原材料带入的泥沙杂质。优质碱性球团粉加工由炼钢工艺决定了钢渣中,游离氧化钙、游离氧化镁不可避免的存在,不乏过烧的氧化钙和氧化镁,后期会缓慢与水发生反应,膨胀开裂,因此,作为钢渣不能用作混凝土中的骨料。
东海优质碱性球团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。