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      轉底爐工藝——一種重要的煉鐵新工藝

      2019-03-07 11:52:46 590

      目前,資源短缺和環保壓力對鋼鐵企業的生存和鋼鐵工業的可持續發展提出了嚴峻挑戰,為了對付這種挑戰,近十幾年來興起了一種煉鐵新工藝—轉底爐珠鐵工藝。它是一項煤基非高爐煉鐵新工藝,是一種靈活、環保的一步法生產粒鐵塊的方法。

      轉底爐珠鐵工藝是直接還原工藝的進一步延伸,它以固體球團為生產原料。球團用礦粉和非焦煤粉混合制成。這些球團被裝入轉底爐,當鐵礦含碳球團被加熱至1350℃~1450℃時,球團被迅速還原成金屬鐵,并部分熔化;在完成鐵氧化物還原、金屬鐵滲碳后,金屬鐵即熔化而聚集成鐵珠,同時CaO、SiO2、MgO、Al2O3等脈石氧化物和殘余FeO發生造渣反應而熔化。由于熔態的鐵和渣在密度、表面張力等方面的差異,鐵能干凈利落地與球團內產生的液態渣分離。生產所得的高純度小鐵塊的組成為96%-98%的金屬塊鐵,2%-4%的碳。其產品質量與高爐生鐵相當。

      轉底爐珠鐵工藝具有以下特點:

      一、投資量小。

      投資量約為常規煉鐵技術的一半。在同等規模下,轉底爐珠鐵工藝設備初期投資大約僅為高爐(含相關設備,如焦爐、制氧機等)的一半左右。

      二、工藝流程短。

      轉底爐珠鐵工藝中還原、熔化、除渣僅在10分鐘內就能完成。相比之下,高爐煉鐵需要8小時。還原時間短使得啟動、停產和調整產量都很容易。

      三、節能環保效果好。

      這種工藝二氧化碳排放量至少比高爐低20%。在日本,高爐-轉爐系統噸鋼二氧化碳的排放量約為2251kg,而轉底爐珠鐵系統則降低到1734kg,減少23%。而且,轉底爐珠鐵工藝省去了燒結、球團和焦化工序,因而能耗以及氮氧化物、硫化物和顆粒物的排放量均比傳統高爐低。在考慮煙氣余熱回收發電的條件下,轉底爐珠鐵工藝由于實現了煤的高效利用,噸鐵能耗和CO2排放均比高爐煉鐵工藝大大減少,其中噸鐵能耗降低30%~35%。轉底爐珠鐵—電爐煉鋼流程與高爐—轉爐煉鋼流程相比,各種污染物排放率大大降低,減排率基本在40%以上。

      四、充分利用低品位鐵礦資源。

      傳統的高爐冶煉流程對鐵礦石品位要求較高(一般要求TFe>50%)。自然狀態的鐵礦石一般難以滿足要求?,F有煉鐵流程只能利用那些可以經濟地實現磨礦并通過選別獲得高品位鐵精礦的鐵礦資源。而轉底爐珠鐵工藝可用于處理低品位復雜鐵礦資源,可以直接有效利用脈石含量較高的低品位礦石,而無須經過復雜的富集過程,這將極大地拓展可用鐵礦石的資源量,并簡化現有煉鐵流程和降低生產成本。

      總的來說,轉底爐珠鐵工藝具有流程短、原料要求簡單、反應速率快、設備簡單、操作靈活等優點,同時可以在較低的溫度下、較短的時間內實現渣鐵分離,得到高品質生鐵;而且在節能減排方面潛力很大,是一種值得推廣的煉鐵新工藝。

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