轉(zhuǎn)底爐含碳球團煉鐵關(guān)鍵技術(shù)

1 含碳球團成球技術(shù)冷固結(jié)含碳球團是實現(xiàn)轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝的關(guān)鍵因素，具有與一般氧化球團和塊礦不同的還原方式，是靠內(nèi)部碳進行自身直接還原，無需外部提供還原劑。還原產(chǎn)生的CO 在球團周圍形成自封閉作用，一定程度上隔絕了球團內(nèi)部與環(huán)境氣氛，因而使球團可在氧化性氣氛下進行還原反應(yīng)。

含碳球團制造所采用的研磨、配料、混合設(shè)備必須保證球團的化學(xué)成分準(zhǔn)確及礦煤的均勻混合，煤粉的粒度應(yīng)在0.25 mm 以下，礦粉粒度小于0.1mm。還原劑用煤一般為沒有煙煤，要求固定碳>75%，揮發(fā)分<20%，低灰分，低硫。揮發(fā)分高，球團還原后強度差，不能滿足熔分爐的要求。

冷固結(jié)含碳球團應(yīng)滿足恰當(dāng)?shù)奈锢砗土W(xué)性能，在輸送、加熱、還原的過程中粉化率低。為達(dá)到這一要求，首先必須選用合適的特殊粘結(jié)劑配方，其次采用合理的造球技術(shù)。傳統(tǒng)造球技術(shù)多采用圓盤滾球機，對原料粒度要求比較高，因此需要配備相應(yīng)規(guī)格的磨料設(shè)備。目前所采用的對輥壓球技術(shù)對原料粒度要求相對較低，生產(chǎn)率高，球團強度好。美國動力鋼公司原來采用滾球技術(shù)，后來也改為壓球技術(shù)。目前所生產(chǎn)的含碳球團的強度指標(biāo)一般為：濕球0.5 m 落下次數(shù)4～7 次，濕球抗壓6～7 kg/個；干球1 m 落下次數(shù)10～15 次，干球抗壓75～95 kg /個。完全可以滿足轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)的要求。

轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵存在的主要問題仍在于轉(zhuǎn)底爐薄層爐料操作導(dǎo)致整個工藝的生產(chǎn)率低。目前為止大的轉(zhuǎn)底爐單爐產(chǎn)量是動力鋼公司的年產(chǎn)60 萬t 金屬化球團，這樣的產(chǎn)量不足以進入鋼鐵生產(chǎn)主流程。目前轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵主要應(yīng)用于：(a)為電爐短流程提供熱裝鐵水；(b)鋼鐵廠粉塵回收利用；(c)特殊礦綜合利用。如何解決厚料層的還原是實現(xiàn)提高生產(chǎn)規(guī)模的關(guān)鍵，我們正在致力于這方面的實驗研究。

轉(zhuǎn)底爐主要是公司廢物利用環(huán)保項目，采用日本新日鐵公司技術(shù)。在耐火材料砌體結(jié)構(gòu)方面采取三項措施。一是爐墻采用分片方式，耐火材料結(jié)構(gòu)為多面體結(jié)構(gòu)；二是爐底內(nèi)外側(cè)采用錨固鎖扣結(jié)構(gòu)；三是膨脹縫結(jié)構(gòu)復(fù)雜。總之，該工程的設(shè)計起點高，采用標(biāo)準(zhǔn)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大。轉(zhuǎn)底爐爐膛長時間受到高溫、高侵蝕爐氣的沖刷和溫度變化的熱應(yīng)力作用以及爐渣的侵蝕，工作條件十分惡劣，因此轉(zhuǎn)底爐耐火材料砌筑質(zhì)量也直接關(guān)系到使用壽命。其施工難點主要有以下幾點：（1）耐火材料品種繁多，830噸材料，品種50多種，規(guī)格型號百余種；（2）各處尺寸復(fù)雜，相互制約，模具制作困難；（3）膨脹縫尺寸復(fù)雜，在砌筑施工技術(shù)上提出了更高的要求。