轉底爐含碳球團煉鐵關鍵技術

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

含碳球團制造所采用的研磨、配料、混合設備必須保證球團的化學成分準確及礦煤的均勻混合，煤粉的粒度應在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%，揮發分<20%，低灰分，低硫。揮發分高，球團還原后強度差，不能滿足熔分爐的要求。

冷固結含碳球團應滿足恰當的物理和力學性能，在輸送、加熱、還原的過程中粉化率低。為達到這一要求，首先必須選用合適的特殊粘結劑配方，其次采用合理的造球技術。傳統造球技術多采用圓盤滾球機，對原料粒度要求比較高，因此需要配備相應規格的磨料設備。目前所采用的對輥壓球技術對原料粒度要求相對較低，生產率高，球團強度好。美國動力鋼公司原來采用滾球技術，后來也改為壓球技術。目前所生產的含碳球團的強度指標一般為：濕球0.5 m 落下次數4～7 次，濕球抗壓6～7 kg/個；干球1 m 落下次數10～15 次，干球抗壓75～95 kg /個。完全可以滿足轉底爐生產的要求。

轉底爐的主要功能是處理新區燒結、高爐和轉爐的含鋅的粉塵，設計年處理干量為20萬噸以上，其產品為DRl(Direct Reduction Iron)，可作為高爐原料，轉底爐產生的粉塵含鋅較高，可作為鋅廠的原料，爐子排出的廢氣經余熱鍋爐后可產生蒸汽，該項目可使高爐泥、轉爐OG泥在廠內經濟循環利用,其工藝流程為高爐泥、轉爐OG泥經濃縮、脫水、烘干后與各種除塵灰和粘結劑按比例配料經潤磨、造球、篩分，合格生球，再經干燥后均勻布到轉底爐環形臺車上，利用爐內1300℃高溫還原性氣氛及球團中的碳產生還原反應，在10-20 min時間內，將氧化鐵大部分還原為金屬化鐵，同時將氧化鋅大部分亦還原為鋅，并被汽化，隨煙氣一并排出。

還原后生成的金屬化球團使高溫水冷螺旋從爐內排出，隨即進入圓桶狀的一次冷卻器。桶內有氮氣防止高溫成品金屬球團氧化。桶外有噴淋系統，以熱傳導方式冷卻桶內球團。一次冷卻后成品球團溫度從1100℃降至300℃，再經篩分，合格品進成品料倉加入高爐，篩下物返回燒結。從轉底爐出來的煙氣先通過余熱蒸汽鍋爐進行余熱回收，然后通過熱交換器進一步降溫。后再由袋式除塵器凈化后外排，鋅礦粉通過余熱蒸汽鍋爐、熱交換器、袋式除塵器被回收。

轉底爐主要是公司廢物利用環保項目，采用日本新日鐵公司技術。在耐火材料砌體結構方面采取三項措施。一是爐墻采用分片方式，耐火材料結構為多面體結構；二是爐底內外側采用錨固鎖扣結構；三是膨脹縫結構復雜。總之，該工程的設計起點高，采用標準高，結構復雜，施工難度大。轉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力作用以及爐渣的侵蝕，工作條件十分惡劣，因此轉底爐耐火材料砌筑質量也直接關系到使用壽命。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，規格型號百余種；（2）各處尺寸復雜，相互制約，模具制作困難；（3）膨脹縫尺寸復雜，在砌筑施工技術上提出了更高的要求。

轉底爐主要部位施工工藝

爐底耐火材料砌體為輕型結構，由7層組成，厚度為400mm。底層為25mm厚的纖維氈，兩層為50mm厚的纖維板，1層厚114mm的輕質磚LBK-23、1層65mm厚的輕質磚LBK-26、1層10mm厚的纖維毯，上面為84mm美粉。爐底耐火材料分層施工，靠爐墻位置為澆筑塊，先施工爐底兩側澆筑料，澆筑料采用鋼制異型模具，制作圖紙見后，考慮外方的質量標準較高，模具制作外形尺寸要求準確，內環澆筑塊為48件，外環72件，制作模具分別為12件和18件。鎖塊為10件，采用木制模具制作，數量30件。施工時首先待爐墻下部施工后并拆除模板完畢后進行，尋按照設計要求掛設錨固件，下部墊預先制作好的小預制塊，保證錨固磚水平，模具支設前必須進行刷油處理，便于脫模。模具隔花支設，便于施工。澆筑時，注意模具不得變形跑模。待內外環兩側澆筑料施工完畢后，轉移到對爐墻上部的施工，待爐墻以及爐頂施工完畢后，再施工爐底中間的絕熱板、輕質磚等。在鋪設耐火磚時，采用人字形砌法，要求灰漿飽滿，磚列整齊美觀。膨脹縫的留設嚴格按照設計圖紙進行。爐底砌筑時必須按規定留設膨脹縫。相鄰兩層砌體的膨脹縫應錯開。磚列到兩側可用同材質的澆注料填充。后鋪設鎂砂。