轉(zhuǎn)底爐含碳球團(tuán)煉鐵關(guān)鍵技術(shù)
1 含碳球團(tuán)成球技術(shù)冷固結(jié)含碳球團(tuán)是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝的關(guān)鍵因素，具有與一般氧化球團(tuán)和塊礦不同的還原方式，是靠內(nèi)部碳進(jìn)行自身直接還原，無需外部提供還原劑。還原產(chǎn)生的CO 在球團(tuán)周圍形成自封閉作用，一定程度上隔絕了球團(tuán)內(nèi)部與環(huán)境氣氛，因而使球團(tuán)可在氧化性氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)。
含碳球團(tuán)制造所采用的研磨、配料、混合設(shè)備必須保證球團(tuán)的化學(xué)成分準(zhǔn)確及礦煤的均勻混合，煤粉的粒度應(yīng)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(fā)分<20%，低灰分，低硫。揮發(fā)分高，球團(tuán)還原后強(qiáng)度差，不能滿足熔分爐的要求。
冷固結(jié)含碳球團(tuán)應(yīng)滿足恰當(dāng)?shù)奈锢砗土W(xué)性能，在輸送、加熱、還原的過程中粉化率低。為達(dá)到這一要求，首先必須選用合適的特殊粘結(jié)劑配方，其次采用合理的造球技術(shù)。傳統(tǒng)造球技術(shù)多采用圓盤滾球機(jī)，對(duì)原料粒度要求比較高，因此需要配備相應(yīng)規(guī)格的磨料設(shè)備。目前所采用的對(duì)輥壓球技術(shù)對(duì)原料粒度要求相對(duì)較低，生產(chǎn)率高，球團(tuán)強(qiáng)度好。美國動(dòng)力鋼公司原來采用滾球技術(shù)，后來也改為壓球技術(shù)。目前所生產(chǎn)的含碳球團(tuán)的強(qiáng)度指標(biāo)一般為：濕球0.5 m 落下次數(shù)4～7 次，濕球抗壓6～7 kg/個(gè)；干球1 m 落下次數(shù)10～15 次，干球抗壓75～95 kg /個(gè)。完全可以滿足轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)的要求。
轉(zhuǎn)底爐的主要功能是處理新區(qū)燒結(jié)、高爐和轉(zhuǎn)爐的含鋅的粉塵，設(shè)計(jì)年處理干量為20萬噸以上，其產(chǎn)品為DRl(Direct Reduction Iron)，可作為高爐原料，轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)生的粉塵含鋅較高，可作為鋅廠的原料，爐子排出的廢氣經(jīng)余熱鍋爐后可產(chǎn)生蒸汽，該項(xiàng)目可使高爐泥、轉(zhuǎn)爐OG泥在廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)循環(huán)利用,其工藝流程為高爐泥、轉(zhuǎn)爐OG泥經(jīng)濃縮、脫水、烘干后與各種除塵灰和粘結(jié)劑按比例配料經(jīng)潤磨、造球、篩分，合格生球，再經(jīng)干燥后均勻布到轉(zhuǎn)底爐環(huán)形臺(tái)車上，利用爐內(nèi)1300℃高溫還原性氣氛及球團(tuán)中的碳產(chǎn)生還原反應(yīng)，在10-20 min時(shí)間內(nèi)，將氧化鐵大部分還原為金屬化鐵，同時(shí)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(tuán)使高溫水冷螺旋從爐內(nèi)排出，隨即進(jìn)入圓桶狀的一次冷卻器。桶內(nèi)有氮?dú)夥乐垢邷爻善方饘偾驁F(tuán)氧化。桶外有噴淋系統(tǒng)，以熱傳導(dǎo)方式冷卻桶內(nèi)球團(tuán)。一次冷卻后成品球團(tuán)溫度從1100℃降至300℃，再經(jīng)篩分，合格品進(jìn)成品料倉加入高爐，篩下物返回?zé)Y(jié)。從轉(zhuǎn)底爐出來的煙氣先通過余熱蒸汽鍋爐進(jìn)行余熱回收，然后通過熱交換器進(jìn)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(zhuǎn)底爐主要是公司廢物利用環(huán)保項(xiàng)目，采用日本新日鐵公司技術(shù)。在耐火材料砌體結(jié)構(gòu)方面采取三項(xiàng)措施。一是爐墻采用分片方式，耐火材料結(jié)構(gòu)為多面體結(jié)構(gòu)；二是爐底內(nèi)外側(cè)采用錨固鎖扣結(jié)構(gòu)；三是膨脹縫結(jié)構(gòu)復(fù)雜。總之，該工程的設(shè)計(jì)起點(diǎn)高，采用標(biāo)準(zhǔn)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大。轉(zhuǎn)底爐爐膛長時(shí)間受到高溫、高侵蝕爐氣的沖刷和溫度變化的熱應(yīng)力作用以及爐渣的侵蝕，工作條件十分惡劣，因此轉(zhuǎn)底爐耐火材料砌筑質(zhì)量也直接關(guān)系到使用壽命。其施工難點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：（1）耐火材料品種繁多，830噸材料，品種50多種，規(guī)格型號(hào)百余種；（2）各處尺寸復(fù)雜，相互制約，模具制作困難；（3）膨脹縫尺寸復(fù)雜，在砌筑施工技術(shù)上提出了更高的要求。
轉(zhuǎn)底爐主要部位施工工藝
爐底耐火材料砌體為輕型結(jié)構(gòu)，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(zhì)磚LBK-23、1層65mm厚的輕質(zhì)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(cè)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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較高，模具制作外形尺寸要求準(zhǔn)確，內(nèi)環(huán)澆筑塊為48件，外環(huán)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(shù)量30件。施工時(shí)首先待爐墻下部施工后并拆除模板完畢后進(jìn)行，尋按照設(shè)計(jì)要求掛設(shè)錨固件，下部墊預(yù)先制作好的小預(yù)制塊，保證錨固磚水平，模具支設(shè)前必須進(jìn)行刷油處理，便于脫模。模具隔花支設(shè)，便于施工。澆筑時(shí)，注意模具不得變形跑模。待內(nèi)外環(huán)兩側(cè)澆筑料施工完畢后，轉(zhuǎn)移到對(duì)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(zhì)磚等。在鋪設(shè)耐火磚時(shí)，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(shè)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行。爐底砌筑時(shí)必須按規(guī)定留設(shè)膨脹縫。相鄰兩層砌體的膨脹縫應(yīng)錯(cuò)開。磚列到兩側(cè)可用同材質(zhì)的澆注料填充。后鋪設(shè)鎂砂。