含碳热压块是在冷固结球团的基础上发展而来的,但含碳热压块不需要添加水泥等黏结剂,主要利用所添加煤粉的热塑性保证自身的强度。与冷固结球团相比,含碳热压块的含铁品位高、杂质少、强度高、传热性好、还原性强。
含碳热压块生产流程分为两步:①混合。将预热的矿石和煤粉按重量比为78∶22进行混合,使用流动性高的煤(最大流动性的对数为3.67),并添加预热的熔剂、粉尘和黏结剂(如污泥)。②热压块。在温度为460℃,压块压力为2.0~2.9吨/厘米2条件下,对混合料进行压块得到鸡蛋型的含碳热压块。
通过实验或数值模拟,使用含碳热压块的高炉过程特点有:①含碳热压块生产时最高温度不超过700℃,能耗较低,因为使用热压的方式所以能扩大普通煤和低品位铁矿石的使用量,提高高炉对原料的适应性。②在含碳热压块内存在耦合效应,碳的气化与铁氧化物还原反应同时进行并相互促进,最终将加速高炉内含铁炉料的还原。此外,由于含碳热压块内铁氧化物和细小的碳颗粒实现了紧密接触,故还原反应可以在较低的温度下发生,这对增强高炉的炉身效率有利。③含碳热压块内新还原出的铁颗粒与细小碳颗粒充分接触,故渗碳速度加快,滴落温度明显降低,相应地出铁温度也可降低。高炉冶炼过程可以在较低的温度水平进行,即实现了低温冶炼。