熔融还原理论和生产实践上,能耗和成本比高炉高。福建优质碱性球团铁粉高炉有热风炉,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。优质碱性球团铁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。
福建优质碱性球团铁粉成熟且早已工业应用的熔融还原工艺,大大低于高炉的利用系数,对燃料煤要求苛刻,特别是结焦性、固定碳、挥发份等参数搭配合理,同时还需搭配10-15%的焦炭。需使用高品位块矿,造块环节不可或缺。优质碱性球团铁粉加工目前从能耗角度看来,长流程铁前系统能耗暂时是优于熔融还原炼铁工艺的。从全流程角度,并考虑输出煤气合理利用,及综合考虑环境保护,熔融还原工艺的投资低于长流程工艺,其收益要高于长流程工艺。长远看,一旦熔融还原工艺再能耗方面取得突破性进展,其发展前景会更宽广,是未来炼铁工艺的方向。
优质碱性球团铁粉加工中国高炉炉料结构是高比例碱性烧结矿(烧结矿平均分配比在75%左右)配加少量酸性球团矿或天然块矿。烧结、球团、高炉、炼铁三工序组成的铁前系统,其能耗占钢铁流程总能耗的60%多,其污染物排放占钢铁业流程总排放的90%,而生铁成本占钢铁产品直接生产成本的70%左右。所以钢铁行业要节能、降本,要绿色发展,铁前系统是关键,也是结构性改革的重点。优质碱性球团铁粉加工高炉炼铁工艺已非常成熟,很难出现突破性的技术变革。但随着生产进行,资源尤其是焦煤资源、能耗、污染及温室气体排放等问题会日益突出。
福建优质碱性球团铁粉熔融热解处理过程将有机固废热解和金属氧化物的还原及金属与炉渣熔融相结合,在固废处理领域应用先例,熔融热解过程中有机固废彻底分解,金属氧化物终形成铁水和炉渣。熔融处理的废物类型主要包括含铁废物、含碳废物、含熔剂废物及部分有机废物,主要有渣钢、含铁尘泥(包括烧结、炼铁、炼钢及轧钢系统收集的除尘灰和连铸氧化铁皮等)、转炉渣、劣质金属化球团、劣质废钢等一般固废。优质碱性球团铁粉加工部分物料进入熔融炉前需要进行预处理,根据不同固废的类型采用不同工艺、粉尘、污泥等粉料经过配料、混合、造球,干燥之后进行预还原成为有一定强度的金属化球团或直接添加球团粘合剂压球固结,形成一定强度后进行熔融处理。钢渣等经过破碎后直接加入熔融炉。