山西专业国内矿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。专业国内矿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。
山西专业国内矿球团粉铁前加废钢,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。专业国内矿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。
山西专业国内矿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。专业国内矿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。
山西专业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。专业国内矿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。
专业国内矿球团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。山西专业国内矿球团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。