微波碳热还原转炉干法除尘灰LT灰生产金属化球团.doc

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1、钢铁冶金含铁粉尘综合利用项目简介重庆连横冶金技术有限公司重庆科健冶金材料有限公司重庆大学材料科学与工程学院二〇一四年十二月钢铁冶金含铁粉尘综合利用项目简介一、前言在钢铁冶炼过程中，需要经过选矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等生产工序，各工序都会产生一些不同的工业固体废弃物。根据生产流程不同，吨钢固体废弃物产生量约300～500kg。只有部分成分及物理性能稳定的粉尘和副产品在工艺流程中得到了有效的回收利用，但仍有相当部分排放堆积，既浪费了资源，又污染了环境。含铁固体废弃物的典型化学成分见表1。表1 含铁固体废弃物

2、的典型化学成分%名 称TFeSiO2Al203MgOFeO固定CCaOSPZn高炉瓦斯灰46.223.721.970.366.2219.54   0.076炼铁除尘灰50.614.120.124    0.1820.059 炼钢污泥61.21.31 2.122.231.69.540.17  转炉除尘灰50.061.330.190.9311.5 8.210.259  氧化铁皮71.781.061.240.5845.2 0.310.01  转炉钢渣18.3414.633.548.45  46.160.3  转

3、炉炼钢过程中，由于点火区高温蒸发和一氧化碳气泡带走部分铁产生粉尘，每冶炼1t钢将产生10～25kg粉尘(主要成分为FeO和Fe2O3)。粉尘造成的铁损已成为炼钢过程较大的金属吹损。按国内年产8亿t转炉钢计算，不计其它元素损失量，每年仅粉尘排放造成的金属铁损达400万t以上。人类社会与现代工业发展至今，发展循环经济已得到世界的普遍认同，并成为人类文明进步的时代要求。当今，我国钢铁工业持续迅猛发展，在产能极度膨胀的同时，也受到了资源、能源和环境三大因素的严峻考验。只有走发展循环经济之路、环保健康之路，才能真正

4、解决制约钢铁工业发展的瓶颈问题，使自己的企业在节能减排、淘汰落后的大环境中持续健康发展。转炉炼钢过程采用干法或湿法除尘，形成的除尘灰和污泥粒径较细，为5～15μm，铁品位约50%左右，并含有一定的金属铁，二次利用价值较高。目前大多数钢铁企业采用直接配入烧结系统回用的方式处理。该方式在一定程度上实现了除尘灰资源的回收利用，但是对烧结透气性影响较大，锌等金属蒸汽随烧结矿进入高炉，并在高炉内循环富集，致使高炉结瘤，影响高炉正常生产。为此，国内部分钢铁企业已经开始考虑将除尘灰等含铁资源加工为冷固球团直接用于转炉炼

5、钢过程短循环使用，既可促进化渣和回收铁等有价资源，又可代替铁矿石作为调温、调渣剂，这无疑是一个最经济，并对炼钢成本有重大贡献的有效回收利用方法。但是，目前国内生产冷固球团工艺较落后，生产成本高、周期长，并且强度低、水分高，制约了冷固球在转炉炼钢环节大量推广使用。为此，我公司联合重庆大学材料科学与工程学院自2006年开始了对转炉除尘灰在转炉短流程使用的研究。经过近年来的努力，利用研发的高效复合粘接剂及对应的工艺技术，解决了上述问题，使用此技术，可根据炼钢的钢种与渣系要求，以转炉除尘灰等含铁粉尘为基料，与其它

6、辅料一块混合，用复合粘结工艺技术，制成系列造渣材料，送高位料仓供转炉直接使用。使用此技术，我们遵循“追求资源高效循环利用、不影响炼钢主流程生产、实现短流程直接使用”的原则，将可用于炼钢生产的元素（铁、碳、钙等）尽可能回收循环利用，真正实现“变废为宝”和资源高效利用。经过对首钢、宝钢等国内大型钢厂同类材料的处理工艺对比，该工艺生产的冷固球团无论是强度还是残余水分指标都远远优于国内同行，处于国内领先水平。目前该冷固球团产品已经正常在重钢转炉炼钢厂大量使用，代替传统化渣剂作为炼钢化渣熔剂，代替铁矿石作为炼钢冷却

7、剂，实现了炼钢副产品资源的有效利用，为重钢炼钢厂含铁资源综合利用实现降本降耗发挥了积极作用。该工艺方案设计先进、自动化程度高，过程控制便捷，由于采用高效复合粘接剂成型技术，产品强度高。冷固球半成品自然固结反应存放3~5天后即可自然干燥达到入炉水分要求。另外根据成品球团水分具体要求，可适当延长自然固结反应时间或增设成品球烘干装置，使得成品球水分达到入炉要求，通常成品冷固球水分控制在5%以内。该工艺技术已申请国家发明专利并受理。二、转炉除尘灰生产冷固球品种工艺技术及其应用转炉除尘灰的主要成分为转炉冶炼过程中产

8、生的铁氧化、以及废钢铁锈产生的氧化铁粉尘，同时还存在散状料（石灰等）在冶炼过程中加入时其细粉被烟气带出的粉尘。因此，其主要成分应为氧化铁及氧化钙等物质。由上述表1可见，除尘灰中主要成分氧化铁、氧化钙、氧化镁，其都是转炉炼钢氧化精炼所须物质，并且酸性物质SiO2低，这无凝对回收利用于炼钢过程的造渣材料是有益的。粉尘中由于存在硫的挥发富集，硫含量较高，如果入炉原料硫控制得当，可望将粉尘中硫控制在，转炉入炉散状料对硫要求小于0.2%