炼铁除尘灰再利用方法研究

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1、http://www.gtjia.com炼铁除尘灰再利用方法研究刘德军，郝博，马光宇鞍钢股份有限公司摘要：阐述了当前炼铁除尘灰各种再利用方式的特点，分析了各种和两方式的科学性。分析认为，除尘灰与粉煤一同喷入高炉的利用法优于重返烧结、球团工艺参与配料造块方法，该喷吹方法对鞍钢现行的高炉综合喷吹技术是最佳选择。关键词：炼铁；除尘灰；再利用；综合喷吹1炼铁除尘灰的特点及回收工艺1．1炼铁除尘灰的特点1)种类多。主要有烧结除尘灰，高炉出铁场除尘灰，高炉上料主皮带料头处向炉内放料时产生的除尘灰，矿槽和焦槽除尘灰，高炉煤气粗除尘的瓦斯灰。2)数量大。在粉尘的发

2、生量上，按照各自的环境保护要求，随原燃料条件、工艺流程、设备配置、管理水平的差异而不同，一般为钢产量的8％~12％。且随着节能减排工作的不断深入，我国钢铁冶金行业在新建和改造工程中增加了大量的除尘设备，尤其是炼铁环节，高炉的大型化要求高炉原料向精细化发展，使这些含铁、碳的粉尘量有增加的趋势。鞍钢股份有限公司炼铁总厂年产高炉除尘灰、矿焦槽除尘灰、瓦斯灰三者总量可达30多万吨。3)成分波动大。鞍钢高炉炉前除尘灰的固定碳含量为8％，全铁含量为69％。不同种类的除尘灰和同一种类不同时期的除尘灰成分差异都较大；铁、碳等有用元素含量高；有害元素含量相对偏高；粒

3、度较细。1．2炼铁除尘灰的回收工艺冶金行业目前各家的除尘系统大都采用分别收集、集中排放的形式，即根据具体的工艺路线和空间地势，将两个或多个生尘源产生的粉尘通过“分别收集、集中排放”的形式加以处理。1．2．1高炉除尘灰回收丁艺鞍钢的高炉除尘灰回收工艺是将高炉炉顶处主皮带料头处放料时产生的炉顶粉尘与高炉炉前出铁过程中产生的粉尘分别加以收集，通过各自的布袋系统经斗提后收集在同一集粉罐中，一同外排。1．2．2高炉矿焦槽除尘灰回收工艺鞍钢高炉矿槽的布局一般是矿槽和焦槽成纵向布局，使用一个除尘系统，每一组矿焦槽的除尘都由上部(筛子处)和下部(向皮带放料处)两个

4、除尘口组成。因此，矿槽除尘灰中含有大量的焦粉。2炼铁除尘灰综合利用方法分析目前，炼铁除尘灰综合利用方法是返回烧结、球团工艺重新参与配料造块。当然，通过高炉喷吹加以利用冶金粉尘的各种方法也曾被提及，包括自成系统向高炉进行喷吹、含铁粉尘与原煤在原煤场混合、经上料皮带一同进入制粉系统后与煤粉一同向高炉进行喷吹的利用方式等，但几种利用方式都存在明显缺陷，且目前尚未见到国内有对除尘灰通过高炉喷吹加以利用取得成功的报道。2．1除尘灰返回烧结、球团工艺利用方式分析除尘灰返回烧结、球用工艺重新参与配料造块的疗法，是目前利用含铁粉尘的主要方式，但缺点较为明显，科学性

5、不强。1)不利于烧结矿或球团矿的强度及其他热态性能指标的稳定和提高。由于含铁粉尘种类繁多，且各种粉尘产量和成分随机性强、波动较大，粒度主要分布在0．06～1．00mm范围内，并且0．07mm以下(即160网目以下)约占70％。对烧结而言粒度极细，含铁粉尘中SiO2http://www.gtjia.com和CaO的含量较低，且同化性能、液相流动性能、粘结相强度等性能指标都不如铁精矿，使烧结过程产生的液相量不足，成品矿强度差；对球团而言，粒度较粗可导致生球团成球性能差，成品球团耐磨指数升高。加之粉尘的成分相对波动较大，其在烧结、球团的配料中的比例也无法

6、固定，因此这种利用方式起不到对烧结矿或球团矿强度及其他热态性能指标的稳定和提高的作用。2)不利于降低生铁成本。这些含铁粉尘中含铁都在20％以上，有的可达到60％，而且其中还含有一定量的碳，经济价值十分高。对于炼铁厂而言，这些粉尘都是按成品价从烧结、球团、焦化购入的，返回烧结、球团工艺后，内部计价和外卖都不过150元/t，焦粉外卖也不过475元／t。因此，只有按成品原燃料在高炉冶炼过程中的路径继续使用，使其所含的铁、碳得以充分有效利用，对降低生铁成本才切实有效。3)不利于粉尘中有害元素的去除。经验表明，这种利用方式约有60％的粉尘在铁前系统中呈动态循

7、环状态，粉尘中含量相对较高的有害元素也在随之循环；另外，利用这种含有害元素量较高的粉尘生产出的人造矿，再重新由炉顶进入高炉，这些有害元素(如S、K、Na、Zn)有一部分在炉内又开始了从上至下的循环、富集，对高炉炉墙的破坏、结瘤等有加重的倾向。4)不利于环保。尽管在粉尘的取出时采用了螺旋打灰器，运输车辆通常也加防扬尘伞布，但从除尘站到原料场直至烧结或球团车间，全程扬尘严重，既浪费资源，也不利于厂内的清洁环保。2．2自成系统向高炉喷吹利用方式分析含铁粉尘这种利用方式一般有两种主要形式，一是单独建一套粉尘喷吹系统，与喷煤系统并行，一同到达高炉；另一种是在

8、磨煤机后加混合装置，在此处将含铁粉尘与出磨的煤粉混合，然后再进行喷吹，这种利用方式虽然避免了前一种利用方式的前两个缺陷，但