直接还原铁的原材料准备及烧制

直接还原铁原材料准备

　　目前，直接还原铁主要采用固体碳还原法在大型隧道窑直接还原铁。该工艺经多年实践已非常成熟，原料主要为轧钢氧化铁皮(俗称铁鳞)和焦末。铁鳞经过烘干、筛分、磁选、研磨等一系列处理后，作为装罐铁鳞使用。因炼钢对直接还原铁的品位要求不高，且在现有铁鳞库存中量大，铁含量较低的有中型铁鳞及锻压铁鳞。因此，使用锻压铁鳞：中型铁鳞=1：1搭配。为保证直接还原铁还原充分，防止出现夹生现象，控制装罐铁鳞松比≤2.90g/cm。

　　研究表明，多相反应与界面有关，铁鳞愈细其界面的面积愈大，还原反应愈快。但研究表明，铁鳞粒度细到一定程度后，由于颗粒与颗粒之间的缝隙减小，透气性变差，反应速度会随之降低。经过多年的直接还原铁实践证明：严格控制铁鳞的粒度20~60目(250~850um)所占比例，可增加还原反应效果。实践检验，控制装罐铁鳞+60目≤25%，还原反应效果较佳。

　　焦末使用莱钢焦末、兰炭及旧焦末，使用兰炭：焦末：旧焦末=2：2：1的配料工艺，控制装罐焦末粒度≤5mm，松比不低于0.9g/cm，c固≥70%，S≤0.60%，以确保配碳量充足，直接还原铁还原过程快速进行。

直接还原铁的烧制

　　使用厚度为58mm的环形装具，装罐铁鳞与装罐焦末通过装具装入耐火罐再装车后进入隧道窑，整个还原反应在隧道窑中发生。烧制温度为1145~1160℃，每日进车15车，产量在60t左右。

　　首先，在组织上精心安排。低档次铁鳞杂质较多，装罐较慢，影响节奏，主要表现是流速慢、扬尘多、效率低。由装罐困难带来的直接后果是直接还原铁形状多种多样，有实心的、扭曲的、上部参差不齐等，同时单重低、成本高。为了改善这种状况，不断探索创新，如加振动电机提高粉料流速，增加配重块防止带料，加高装具以提高产量等，且取得了不错的效果。

　　其次，在还原方面，一次还原若是温度太低(较低时曾经执行过1020℃)，在二次还原时碳、氧很难脱除。这是因为二次还原的温度较一次还原低近200℃，在高温下未完成脱除的碳氧在低温时更难脱除，因此在炼钢直接还原铁时没有大幅降温。在还原速度方面，主要涉及装具规格及日进车数。一座隧道窑其还原能力有一定范围，不可能无限制提高。经过不断摸索总结后，大约单根直接还原铁重量每减少10~15kg，相应的日进车数应增加1车。比如，单重150kg，日进13车，单重120kg日进15车，直接还原铁还原充分质量合格。经过隧道窑烧制的直接还原铁质量，结果完全符合炼钢标准要求。