转底炉直接还原技术是铁矿粉(或红土镍矿、钒钛磁铁矿、硫酸渣或冶金粉尘、除尘灰、炼钢污泥等)经配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动的炉底的转底炉中,在1350 ℃ 左右炉膛温度下,在随着炉底旋转一周的过程中,铁矿被碳还原。当铁矿粉含铁品位在67%以上,采用转底炉直接还原工艺,产品为金属化球团供电炉使用;当矿粉含铁品位低于62%时,采用转底炉——熔分炉的熔融还原铁工艺,产品为铁水供炼钢使用。通常金属化率可达80%以上,金属化球团可作为高炉原料。
转底炉含碳球团炼铁关键技术
1 含碳球团成球技术冷固结含碳球团是实现转底炉直接还原工艺的关键因素,具有与一般氧化球团和块矿不同的还原方式,是靠内部碳进行自身直接还原,无需外部提供还原剂。还原产生的CO 在球团周围形成自封闭作用,一定程度上隔绝了球团内部与环境气氛,因而使球团可在氧化性气氛下进行还原反应。
含碳球团制造所采用的研磨、配料、混合设备必须保证球团的化学成分准确及矿煤的均匀混合,煤粉的粒度应在0.25 mm 以下,矿粉粒度小于0.1mm。还原剂用煤一般为没有烟煤,要求固定碳>75%,挥发分<20%,低灰分,低硫。挥发分高,球团还原后强度差,不能满足熔分炉的要求。
冷固结含碳球团应满足恰当的物理和力学性能,在输送、加热、还原的过程中粉化率低。为达到这一要求,首先必须选用合适的特殊粘结剂配方,其次采用合理的造球技术。传统造球技术多采用圆盘滚球机,对原料粒度要求比较高,因此需要配备相应规格的磨料设备。目前所采用的对辊压球技术对原料粒度要求相对较低,生产率高,球团强度好。美国动力钢公司原来采用滚球技术,后来也改为压球技术。目前所生产的含碳球团的强度指标一般为:湿球0.5 m 落下次数4~7 次,湿球抗压6~7 kg/个;干球1 m 落下次数10~15 次,干球抗压75~95 kg /个。完全可以满足转底炉生产的要求。
转底炉主要部位施工工艺
炉底耐火材料砌体为轻型结构,由7层组成,厚度为400mm。底层为25mm厚的纤维毡,两层为50mm厚的纤维板,1层厚114mm的轻质砖LBK-23、1层65mm厚的轻质砖LBK-26、1层10mm厚的纤维毯,上面为84mm美粉。炉底耐火材料分层施工,靠炉墙位置为浇筑块,先施工炉底两侧浇筑料,浇筑料采用钢制异型模具,制作图纸见后,考虑外方的质量标准较高,模具制作外形尺寸要求准确,内环浇筑块为48件,外环72件,制作模具分别为12件和18件。锁块为10件,采用木制模具制作,数量30件。施工时首先待炉墙下部施工后并拆除模板完毕后进行,寻按照设计要求挂设锚固件,下部垫预先制作好的小预制块,保证锚固砖水平,模具支设前必须进行刷油处理,便于脱模。模具隔花支设,便于施工。浇筑时,注意模具不得变形跑模。待内外环两侧浇筑料施工完毕后,转移到对炉墙上部的施工,待炉墙以及炉顶施工完毕后,再施工炉底中间的绝热板、轻质砖等。在铺设耐火砖时,采用人字形砌法,要求灰浆饱满,砖列整齐美观。膨胀缝的留设严格按照设计图纸进行。炉底砌筑时必须按规定留设膨胀缝。相邻两层砌体的膨胀缝应错开。砖列到两侧可用同材质的浇注料填充。后铺设镁砂。
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