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转底炉含碳球团炼铁关键技术

转底炉喂料和出料设备

转底炉内含碳球团升温、反应所需热量主要来源于炉壁、炉气的辐射传热，因此要求炉内球团薄层均匀布料。根据这一特点，研制出振动布料机，实现在转底炉炉底横向、径向都均匀布料，避免机械强度有限的球团破碎，避免原料堆积和料层不均。振动给料机兼有筛除球团粉末的作用。该装置易于维护，且允许在各种生产率下操作。螺旋出料机的功能是将还原后的金属化球团卸出炉外，因处理的金属化球团温度为1000℃左右，所以必须耐热耐磨，螺旋采用水冷，叶片上堆焊硬质合金。该装置可使成品金属化球团从炉膛顺利排出且不产生大量粉末，螺旋本身也易于拆卸和维修。

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，***省、成本低、环保好，具有良好的经济效益和社会效益。

转底炉主要是公司废物利用环保项目，采用日本新日铁公司技术。在耐火材料砌体结构方面采取三项措施。一是炉墙采用分片方式，耐火材料结构为多面体结构；二是炉底内外侧采用锚固锁扣结构；三是膨胀缝结构复杂。总之，该工程的设计起点高，采用标准高，结构复杂，施工难度大。转底炉炉膛长时间受到高温、高侵蚀炉气的冲刷和温度变化的热应力作用以及炉渣的侵蚀，工作条件十分恶劣，因此转底炉耐火材料砌筑质量也直接关系到使用寿命。其施工难点主要有以下几点：（1）耐火材料品种繁多，830吨材料，品种50多种，规格型号百余种；（2）各处尺寸复杂，相互制约，模具制作困难；（3）膨胀缝尺寸复杂，在砌筑施工技术上提出了更高的要求。