转底炉含碳球团炼铁关键技术

1 金属化球团冷却设备

不同于氧化球团，高温金属化球团在大气中易于氧化，因此，设计金属化球团冷却机时应考虑到防止再氧化。熔分炉采用热装时同样需要采取防氧化的措施。

2 炉子热工

转底炉高温快速还原，关键炉温必须保持在1350℃左右，国外使用然气为燃料，容易实现大于1350℃的炉温。我们采用发生炉煤气或者高炉煤气，实现办法主要采取高风温和煤气预热。另一方面，预热段、还原段应喷吹二次空气并形成强紊流，使得预热段产生的挥发分和还原产生的CO 在炉内快速、充分地燃烧（后燃烧），以便弥补球团还原强烈吸热，节约外部燃料消耗。在炉子还原末段，为了避免球团层上表面再氧化，则应严格控制二次空气流的进入，且控制烧嘴燃烧在亚化学计量条件下进行，以保持该区域一定的还原性气氛。烧嘴设计应大程度确保：在炉料上提供均匀的温度分布，防止局部过热；降低扰动和炉料附近的搅拌，以消除被CO2 和H2O 再氧化。根据还原过程的要求控制炉内各段的温度和气氛，从而优化各段烧嘴的布置。

转底炉熔融还原炼铁存在的主要问题仍在于转底炉薄层炉料操作导致整个工艺的生产率低。目前为止大的转底炉单炉产量是动力钢公司的年产60 万t 金属化球团，这样的产量不足以进入钢铁生产主流程。目前转底炉熔融还原炼铁主要应用于：(a)为电炉短流程提供热装铁水；(b)钢铁厂粉尘回收利用；(c)特殊矿综合利用。如何解决厚料层的还原是实现提高生产规模的关键，我们正在致力于这方面的实验研究。

转底炉直接还原生产金属化球团直接供给电炉作炉料必须用高品位的铁矿和低灰分低硫煤，否则影响电炉产量和质量；而且转底炉要另供煤气作燃料。转底炉与熔分炉相匹配，使熔分炉获得金属化原料，从而大大提高生产效率；缓解了直接还原受原料品位的制约，使普通高炉用的矿源和普通煤种也可用于直接还原，这对我国发展直接还原具有现实意义。

反过来，熔分炉又为转底炉提供煤气作为燃料，同时充分利用转底炉烟气余热，先采用助燃风和煤气双预热的蓄热式烧咀，在热工上实现了突破。转底炉熔分炉双联工艺，与传统的高炉工艺（含烧、焦）相比，投资省、成本低、环保好，具有良好的经济效益和社会效益。