目前，資源(yuan)短缺和環保壓力對(dui)鋼鐵企業的(de)生(sheng)存(cun)和鋼鐵工業的(de)可持續發展提出(chu)了(le)嚴峻挑(tiao)戰，為了(le)對(dui)付這種挑(tiao)戰，近十(shi)幾(ji)年來(lai)興起了(le)一種煉鐵新(xin)工藝—轉底爐珠鐵工藝。它是一項煤(mei)基非高爐煉鐵新(xin)工藝，是一種靈活、環保的(de)一步法生(sheng)產粒鐵塊的(de)方法。
轉(zhuan)底爐珠(zhu)鐵(tie)工(gong)藝(yi)(yi)是(shi)直(zhi)接還原(yuan)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)進一步(bu)延伸，它以固體(ti)球(qiu)(qiu)團為(wei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)原(yuan)料。球(qiu)(qiu)團用(yong)礦(kuang)粉和非焦煤粉混合(he)制成(cheng)。這些球(qiu)(qiu)團被裝入轉(zhuan)底爐，當鐵(tie)礦(kuang)含碳球(qiu)(qiu)團被加熱至1350℃～1450℃時(shi)，球(qiu)(qiu)團被迅速還原(yuan)成(cheng)金屬鐵(tie)，并部分(fen)熔化(hua)；在完(wan)成(cheng)鐵(tie)氧化(hua)物(wu)還原(yuan)、金屬鐵(tie)滲碳后，金屬鐵(tie)即熔化(hua)而(er)(er)聚集(ji)成(cheng)鐵(tie)珠(zhu)，同時(shi)CaO、SiO2、MgO、Al2O3等脈石氧化(hua)物(wu)和殘(can)余FeO發生(sheng)(sheng)造渣反應而(er)(er)熔化(hua)。由于熔態的(de)(de)鐵(tie)和渣在密度、表面張力(li)等方面的(de)(de)差(cha)異，鐵(tie)能干凈利落地與(yu)(yu)球(qiu)(qiu)團內產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)液態渣分(fen)離。生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)所得的(de)(de)高(gao)純度小鐵(tie)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)組(zu)成(cheng)為(wei)96%-98%的(de)(de)金屬塊(kuai)(kuai)鐵(tie)，2%-4%的(de)(de)碳。其產(chan)(chan)(chan)品質量與(yu)(yu)高(gao)爐生(sheng)(sheng)鐵(tie)相當。
轉(zhuan)底爐珠鐵工藝(yi)具有以下特點：
一、投資量小
投資量約為常規煉(lian)鐵(tie)技術的一半。在同等規模(mo)下，轉底爐(lu)珠鐵(tie)工藝設備初期投資大約僅(jin)為高爐(lu)（含相關設備，如焦爐(lu)、制氧機等）的一半左右。
二、工藝流程短
轉底爐珠鐵工藝中還原、熔化、除渣僅在10分鐘內就(jiu)能完成。相(xiang)比之下，高爐煉鐵需要(yao)8小時。還原時間短使(shi)得啟(qi)動、停(ting)產和(he)調整產量都很容(rong)易(yi)。
三、節能環保效果好
這種(zhong)工(gong)藝(yi)二(er)氧化碳(tan)排放量至少比高爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)低(di)(di)20%。在日本(ben)，高爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)-轉爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)系統噸(dun)鋼(gang)二(er)氧化碳(tan)的(de)排放量約(yue)為2251kg，而轉底(di)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)珠鐵(tie)系統則(ze)降低(di)(di)到(dao)1734kg，減(jian)少23%。而且，轉底(di)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)珠鐵(tie)工(gong)藝(yi)省去了(le)燒(shao)結、球團和(he)焦化工(gong)序，因而能(neng)(neng)耗以及氮氧化物(wu)、硫化物(wu)和(he)顆(ke)粒物(wu)的(de)排放量均比傳統高爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)低(di)(di)。在考慮(lv)煙氣余熱回收發電的(de)條件下，轉底(di)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)珠鐵(tie)工(gong)藝(yi)由于實現了(le)煤的(de)高效利用，噸(dun)鐵(tie)能(neng)(neng)耗和(he)CO2排放均比高爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)煉(lian)(lian)鐵(tie)工(gong)藝(yi)大大減(jian)少，其中噸(dun)鐵(tie)能(neng)(neng)耗降低(di)(di)30%～35%。轉底(di)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)珠鐵(tie)—電爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)煉(lian)(lian)鋼(gang)流(liu)程(cheng)與高爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)—轉爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)煉(lian)(lian)鋼(gang)流(liu)程(cheng)相比，各種(zhong)污染物(wu)排放率(lv)大大降低(di)(di)，減(jian)排率(lv)基本(ben)在40%以上。
四、充分利用低品位鐵礦資源
傳統的(de)高(gao)(gao)爐冶煉(lian)(lian)流程對(dui)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)品(pin)(pin)位(wei)要求(qiu)較高(gao)(gao)(一般要求(qiu)TFe>50%)。自然狀態的(de)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)一般難以滿足要求(qiu)。現有煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)流程只能利用(yong)那些可(ke)(ke)以經濟(ji)地(di)實現磨(mo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)并通過選別獲得(de)高(gao)(gao)品(pin)(pin)位(wei)鐵(tie)(tie)精礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的(de)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)資源(yuan)。而(er)轉底爐珠鐵(tie)(tie)工(gong)藝(yi)可(ke)(ke)用(yong)于處理低(di)(di)品(pin)(pin)位(wei)復(fu)雜鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)資源(yuan)，可(ke)(ke)以直(zhi)接有效利用(yong)脈石(shi)含量較高(gao)(gao)的(de)低(di)(di)品(pin)(pin)位(wei)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)，而(er)無須(xu)經過復(fu)雜的(de)富集過程，這(zhe)將(jiang)極(ji)大地(di)拓展可(ke)(ke)用(yong)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)的(de)資源(yuan)量，并簡(jian)化(hua)現有煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)流程和降低(di)(di)生產成本。
總的(de)來說(shuo)，轉底爐珠鐵工(gong)藝(yi)具有流程(cheng)短、原料要求簡單(dan)、反應速(su)率快(kuai)、設備簡單(dan)、操作靈(ling)活(huo)等優點，同(tong)時(shi)(shi)可(ke)以(yi)在較(jiao)低(di)的(de)溫度下、較(jiao)短的(de)時(shi)(shi)間(jian)內實(shi)現渣鐵分(fen)離(li)，得到高(gao)品質生鐵；而且在節能減排方(fang)面(mian)潛力很(hen)大，是一種值得推廣的(de)煉鐵新工(gong)藝(yi)。