熔融还原理论和生产实践上,能耗和成本比高炉高。浙江专供球团矿粉高炉有热风炉,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。专供球团矿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。
浙江专供球团矿粉钢铁生产过程里产生的高炉渣、钢渣等主要用于生产矿渣微粉、水泥熟料、混凝土有添加剂和砖块等,其主要资源化利用新技术有高炉渣生产微晶玻璃、热态高炉渣制备矿渣棉、高炉渣生产硅肥及高炉渣修复生态环境,高炉渣利用率达到了95%以上。钢渣主要用于筑路、工程回填料、场内循环利用及用于水泥或建材,钢渣综合利用率约为30%。专供球团矿粉加工转底炉生产的金属化球团产品主要进入高炉或炼钢工序,但由于转底炉金属化球团中硫含量较高、含铁量较低、金属化率较低及杂质含量较高,质量远远低于炼钢用直接还原铁的标准,这并非高炉的理想原料。
浙江专供球团矿粉高炉是紧密竖炉,其内炉料(矿石、焦炭、熔剂)在自重作用下下降,同时由焦炭和喷吹的煤粉在风口前燃烧形成的煤气在鼓风机压力下上升,这种逆流运动中,使得炉料充分预热,进行还原、熔融、渗碳等一系列物理、化学过程。含铁物料还原过程中,部分参与间接还原(放热反应),部分参与直接还原(吸热反应),因此直接还原比例(直接还原度)与高炉炼铁工序能耗紧密相关,实践表明:高炉内物料约50%参与直接还原。专供球团矿粉加工此外,高炉是个高效的能源转化器,即:入炉的焦炭部分燃烧形成煤气,这部分煤气参与间接还原后形成高炉煤气,燃烧其为热风炉供热后,再为高炉供高温热风。热风热量是燃烧约45%高炉煤气而得,因此部分约占高炉炼铁所需热量的20%,高炉煤气得到充分回收利用。
专供球团矿粉加工球团孔隙率是影响球团抗压强度的主要原因之一,因此对含碳球团焙烧后的孔隙率进行考察,以探明含碳球团焙烧初期强度机速下降的原因。综合对氧化球团还原过程强度的变化研究,含碳球团焙烧初期强度的急速降低是由球团内部孔隙率增大引起的,3-5min时孔隙率继续增大,但球团强度开始缓慢提高,由于随着焙烧时间的延长,球团外部有金属铁生成,烧结现象明显,球团外部金属铁增多。专供球团矿粉加工球团压碎后发现金属铁相互连接并逐渐向内部蔓延,使得球团收缩孔隙率下降,抗压强度明显提高。