熔融还原理论和生产实践上,能耗和成本比高炉高。宁夏专业碱性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。专业碱性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。
宁夏专业碱性球团矿粉含碳球团焙烧初期0-2min强度的降低是由球团内部孔隙率增大引起。5-8min由于球团内部铁相的生成,铁颗粒相互粘结使得球团抗压强度提高。2-5min强度均较低且变化缓慢则是两者共同作用的结果。使用好的粘结剂配比造球后,直接进行还原焙烧磁选试验,焙烧温度为1200℃,焙烧时间为100min条件下可得到全铁品味95.64%,回收率88.42%的直接还原铁。专业碱性球团矿粉加工使用好的粘结剂配比造球后,直接进行还原焙烧磁选试验,焙烧温度为1200℃,焙烧时间为100min条件下可得到全铁品味95.64%,回收率88.42%的直接还原铁。
宁夏专业碱性球团矿粉转炉渣的温度在1500℃以上,但普通石灰石矿含有杂质,其分解温度低于700℃。而当前炉渣显热还未能很好利用。因此炉渣显热用于石灰石的分解,生产转炉用造渣剂,是有希望实现的措施。专业碱性球团矿粉加工而转炉渣缺点是P含量高,利用渣热分解石灰,能提高渣的氧化钙含量,且稀释P含量。设想每炉倒渣后,向渣罐液渣表面投入部分石灰石,利用炉次之间时间慢慢反应,然后下一次炉次倒渣后,继续投入石灰石,这样依次投加。后来翻渣后的钢渣中的氧化钙含量增加而P含量减小,可作为返回料再入转炉使用。
宁夏专业碱性球团矿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。专业碱性球团矿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。
宁夏专业碱性球团矿粉在转炉出钢钱,利用料仓将焦丁加入渣面,进行渣面脱氧,降低渣中铁氧化物水平,提高渣的熔化温度和溅渣效果,还原到铁素进入钢中,还能降低钢中的溶解氧水平,节约合金,提升钢质,实际上是一种扩散脱氧模式,在部分民营钢铁企业应用较早。专业碱性球团矿粉加工以上直接加入碳素材料的方式,有积极作用,但碳素材料密度小、烧损大、利用率低、成本高,尤其是使用焦炭成本更高。对渣面脱氧和炉渣改性工艺的改进思路是:由于焦炭存在收得率低和费用高的问题。因此,建议选用以下材料:废旧镁碳砖丁、废旧铝镁碳砖丁、煤粉、兰碳粉、干熄焦除尘灰等,前两者能直接使用,后三者需要和别的无害物料一起压球使用。