轉(zhuǎn)底爐還原一般包括原料混合、球團(tuán)制備、直接還原、直接還原鐵進(jìn)一步處理等主要環(huán)節(jié),目前轉(zhuǎn)底爐直接還原技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)如下。

1.符合生產(chǎn)的高強(qiáng)度球團(tuán)的制備轉(zhuǎn)底爐一般以冷固結(jié)含碳球團(tuán)為處理對象,由于處理對象廣泛,原料的粒度、強(qiáng)度、親水性有很大差異,因此在球團(tuán)的制備過程中對粘結(jié)劑的品種與使用量上也有不同的要求。冶金中常用的球團(tuán)制備方式有兩種,圓盤造球和壓球。圓盤造球在設(shè)備成本與生產(chǎn)技術(shù)上相對比較成熟,但是生產(chǎn)的球團(tuán)含水量高,后續(xù)工藝烘干要消耗很大的能量,一般使用膨潤土做粘結(jié)劑,直接還原后膨潤土成分大部分留在直接還原球團(tuán)中,降低產(chǎn)品品質(zhì)。冷固結(jié)成型的方式設(shè)備造價(jià)與維護(hù)成本高,使用粘結(jié)劑量較多,粘結(jié)劑消耗占成本很大比例,但制得球團(tuán)可以直接入爐,使用有機(jī)粘結(jié)劑燃燒過程中可以提供部分熱量,且燃燒產(chǎn)物少,不會(huì)影響到直接還原后產(chǎn)品品質(zhì)。

2.轉(zhuǎn)底爐布料、出料方式以年處理能力20萬噸轉(zhuǎn)底爐為例,轉(zhuǎn)底爐中徑有21m,爐床內(nèi)外半徑差有5m,轉(zhuǎn)底爐工作時(shí)內(nèi)外環(huán)的線速度差值在0.5~1m/min。將球團(tuán)均勻散布在這樣連續(xù)移動(dòng)且各點(diǎn)位移速度并不相同的料臺(tái)上是布料技術(shù)的難點(diǎn),如果不能實(shí)現(xiàn)均勻布料必然使物料在爐膛內(nèi)受熱程度不一,從而影響物料的還原品質(zhì),導(dǎo)致生產(chǎn)率低下。同時(shí),如果布料裝置安裝的位置如果過高,布料過程中球團(tuán)自由落下會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊力,過大的沖擊一方面會(huì)使球團(tuán)的破損率增加,影響產(chǎn)品質(zhì)量,長期對爐床進(jìn)行沖擊造成爐床的使用壽命降低。如果安裝位置較低位于爐膛口附近,工作環(huán)境的溫度較高,布料裝置在高溫下穩(wěn)定運(yùn)行對裝置有很高的要求。轉(zhuǎn)底爐的出料裝置處理物料的方式與布料類似,要求更高的使用溫度環(huán)境和連續(xù)使用的較強(qiáng)耐磨性能。

3.處理對象的冶金性能不同的處理對象鐵氧化物以不同的結(jié)合形式存在,品位、雜質(zhì)成分、還原性等影響因素對直接還原都有很大的影響。在確定轉(zhuǎn)底爐處理對象后,需要對原料的冶金性能進(jìn)行詳細(xì)的研究,做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備,確定轉(zhuǎn)底爐工藝適合用于處理,能夠獲得預(yù)期直接還原鐵、除塵灰與熔煉渣產(chǎn)品后方能進(jìn)行轉(zhuǎn)底爐的建設(shè)。

4.直接還原鐵處理一般轉(zhuǎn)底爐的產(chǎn)品是具有一定金屬化率的金屬化球團(tuán),在轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)還原后球出料時(shí)在800#左右,對于生產(chǎn)直接還原鐵的球團(tuán)要避免球團(tuán)排出轉(zhuǎn)底爐后冷卻過程中與空氣接觸發(fā)生二次氧化。有企業(yè)規(guī)劃將轉(zhuǎn)底爐直接還原產(chǎn)品制成熱壓塊出售,而熱壓技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用并不廣泛。對于直接還原銜接熔分的工藝,需要解決的技術(shù)難點(diǎn)是高溫直接還原球團(tuán)的輸送設(shè)備以及在輸送過程中防止二次氧化的措施。

5.除塵與換熱轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)過程中煙塵產(chǎn)生量較大,尤其是以鋼鐵廠內(nèi)的塵(泥)等固體廢棄物為處理對象的轉(zhuǎn)底爐,產(chǎn)生煙塵粒度小、總量多、粘性大極易附著在換熱器與余熱回收裝置上,造成熱量損失,降低能量利用效率,要保證除塵與換熱的效率,同時(shí)還要獲得具備一定品質(zhì)的含鉛鋅粉塵也是轉(zhuǎn)底爐發(fā)展的重要課題。