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。墟沟优质球团矿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。优质球团矿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。
优质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。墟沟优质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。
烧结就是讲备好的烧结料和辅底料在烧结机上进行铺底、布料、点火、借助碳的燃烧和铁矿物氧化而产生的高温,使得烧结料部分软化和熔化,产生物理、化学反应,生成一定量的液相,在冷却的时候相互粘结成为块状烧结矿的过程。优质球团矿粉加工烧结生产分为原料准备及加工、铁料中和混匀、配料、混合制粒、布料点火烧结、冷却整粒、成品输出等工序。墟沟优质球团矿粉原料准备包含火运进口粉与汽运内循环料、辅料以及燃料。进口粉主要包括巴西粉、超特粉、南非粉、PB粉、罗伊山粉、金布巴粉。内循环料主要包括高返、钢污泥、除尘灰、钢渣等,辅料主要包括钙石粉、白云石粉及白灰。燃料主要包括焦粉、无烟煤等。
墟沟优质球团矿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。优质球团矿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。
墟沟优质球团矿粉铁水含碳量高,有利于造成局部还原性气氛,促进硅向氧化硅转化进而挥发,而氧化铁、氧化硅能促进氧化钙的分解,球内含碳,增加了体系碳浓度,能促进一氧化碳的生成,有利于营造局部还原性气氛。因此,将含铁固废、含碳固废和石灰石混合压球,既能促进硅的挥发,又能多产煤气且分解后的氧化钙弥补了重力灰碱度低的缺点。优质球团矿粉加工设想将目前新型压球模式稍加改变,降低氧化铁皮和OG泥的份额,将氧化铁皮、高炉重力灰和石灰石粉一起要去用于转炉或电炉。也可用石灰窑生产过程中产生的石灰除尘灰与氧化铁皮和高炉重力灰一起要去。这类球团虽然铁含量低一些,但氧化钙含量高,不发热或少量发热,不易裂,白色固废有一定粘性,助于造球使用。
优质球团矿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。优质球团矿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。