含鉻廢水在煉鐵燒結的應用研究

劉春暉

（唐鋼能源環保部，河北唐山 063000）

含鉻廢水在煉鐵燒結的應用研究

劉春暉

（唐鋼能源環保部，河北唐山 063000）

使含鉻廢水進入燒結工藝，減少燒結一次配料的新水使用的工藝流程，從源頭減少含鉻廢水的產生量，避免了含鉻廢水對水體、土壤的污染。

廢水；燒結；鉻元素

含鉻污泥固化過程，首先應對其進行解毒使六價鉻被還原為毒性較小的三價鉻，再利用重金屬堿不溶于水的特點，將重金屬富集起來，濾渣進行壓濾，脫水后便于填埋。原有含鉻污泥固化過程，解毒反應并不穩定，容易出現逆反應，3價鉻與6價鉻并存，如此固化下來的含鉻污泥直接填埋存在重大隱患，容易造成土壤、水體、空氣的污染。

2 含鉻廢水在煉鐵燒結的應用

2.1 可行性分析

燒結是將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經混合和造球后在燒結設備上使物料發生一系列物理化學變化，將礦粉顆粒黏結成塊的過程。

每一種元素在鋼中都會使鋼種呈現岀不一樣的機械性能，不過有的是好的，而有的讓鋼材性能變差。鉻是不銹鋼中重要元素之一，主要是讓鋼材的防銹，硬度，耐磨性等得到較大改善。但用鉻一種合金元素，宜采取審慎的態度。

含鉻廢水產生自冷軋廢水處理站，主要是金屬鉻離子，包括三價鉻和六價鉻，總鉻不超過1.5mg/m3，廢水中含鉻成分較低，在不被絮凝的情況下存在于液體之中，處于溶液狀態。

通過以上敘述，煉鐵燒結工序理化反應后，可以將鉻元素固化在含鐵原料中，用于后續生產；鋼中按比例加入鉻元素，可以提升剛才防銹、硬度及耐磨性，但不能單用一種鉻元素，鐵料中加入鉻元素應該對煉鐵煉鋼帶來積極影響；含鉻廢水中鉻含量很低，即使帶來影響，應該不會對鐵質產生直接負面影響。分析后認為含鉻廢水加入燒結料固化的方法應該可行。

2.2 燒結生產工藝流程

（1）原料準備

燒結所需的含鐵原料在綜合原料車間的一次原料庫內經過一次配料，由供料系統輸送至燒結配料間，貯存在混勻料槽內；貯存在一次原料庫的粒徑＜3mm的成品石灰石粉和白云石粉，經預配料添加入含鐵原料中，隨膠帶機一并送至燒結機配料室混勻料槽內。高爐返礦由汽車運輸返回配料室返礦倉內。

燒結礦所用的熔劑生石灰粉由密封罐車運至配料室，用壓縮空氣輸送至生石灰配料槽內。生石灰采取消化措施，消化過程產生的含塵濕廢氣采用濕式除塵器凈化，含塵污水經沉淀處理后循環使用。

（2）配料、混料

混勻鐵精粉、熔劑、燃料、返礦按設定的配料比例在配料室自動配料，配好的原料由膠帶機送至混合室進行混料。

燒結采用二次混料，混合設備均為圓筒混合機。一次混合主要是完成原料的混勻和加濕，二混主要是造球，使混合料中＞3mm料球含量在80%以上，確保燒結料層具有良好的透氣性。一、二次混合機均采用添加熱水和蒸汽預熱混合料措施，以提高混合料料溫。

（3）鋪底料與布料

為保護臺車篦條，降低煙氣含塵量，并使混合料燒結均勻，采用鋪底料工藝。鋪底料燒結礦粒度為12～20mm，厚度為20～30mm，由擺動漏斗均勻地將底料布在燒結機臺車上。經二次混合造球的混合料由膠帶機運至燒結室，經梭式布料器布至燒結機混合料礦槽，而后由布料器將混合料布到燒結機臺車上。

（4）點火抽風燒結

燒結機點火爐以高爐煤氣為燃料，點火溫度約1 100℃，布至臺車上的混合料經點火爐點火后，料層中的燃料在燒結抽風機負壓作用下自上而下逐漸燃燒，混合料氧化熔融，固結生成燒結礦。

（5）燒結礦卸料、冷卻

燒結機生產的燒結礦采用鼓風環式冷卻機進行冷卻，燒成的燒結礦自燒結機機尾卸至單齒輥破碎機，破碎后的燒結餅，通過環冷機給料斗，落入環冷機進行冷卻。鼓風環式冷卻機第一冷卻段設有余熱回收系統，采用高效蒸汽發生裝置生產蒸汽，供燒結生產使用。

（6）整粒篩分

經環冷機冷卻后的燒結餅經分料轉運站分成兩部分，由兩條膠帶機送至燒結礦篩分室進行篩分整粒。篩分成不同粒徑顆粒料進入成品燒結礦槽。

（7）成品貯存

成品燒結礦由膠帶機送入成品礦槽，成品燒結礦經輸送皮帶直接輸送至煉鐵車間礦槽。

2.3 投加工藝點選定

要處理的含鉻廢水，如何加入燒結礦內。由燒結生產工藝流程及排污節點可知，燒結礦加水有三種方式。

按照加料順序，第一配料加的霧化水；第二一次混合加入的霧化水；第三二次混合加入的霧化水。分別看下每種情況∶配料加入的霧化水主要用于白灰消化，用量大且用水品質要求較高，應盡量減少雜質以及雜質造成的氧化還原反應；一次混合加入的霧化水主要用于加濕和混勻，用量較大且用水品質要求一般，能夠讓燒結礦濕潤均勻即可；二次混合主要用于造球，加水為了補充一次混合中加水不足的問題，加水多造球過程容易散開，所以用量很小且用水品質要求一般。

根據生產流程中三個加水過程，分析對比三種情況。燒結加水工藝流程分析表1。

表1 燒結加水工藝流程分析表

從三個主要要求看三個過程∶含鉻廢水水量不大，但產生量十分均勻，理論講三個過程均能滿足水量要求，但從長期穩定運轉角度講，排除二次混合過程；從用水水質要求講，一次混合用水水質要求低于配料用水水質要求；通過對比最優工藝加入點是一次混合區域。經過對比分析最終選定在一次混合過程進行含鉻廢水的添加。

2.4 成品燒結礦影響分析

一次冷篩篩下＜5mm的冷返礦，返回配料室返礦槽參與配料；二次冷篩篩出5～12mm小粒級成品燒結礦；三次冷篩篩出12～20mm的鋪底料，由膠帶機送至燒結室鋪底料礦槽；三次冷篩篩上＞20mm燒結礦與鋪底料溢流槽給出的過剩的12～20mm燒結礦匯合，組成大粒級燒結礦，與5～12mm小粒級燒結礦由各自膠帶機分級運入成品礦槽。

實驗階段對不同粒徑燒結礦進行含鉻量測定。測定結果如表2。

表2 燒結礦含鉻情況分析表

根據實驗結果，5～12mm成品燒結礦20組數據中沒有檢出鉻物質，在大于20mm粒徑的10組數據中有兩組監測出0.01%的數據，由此判斷使用含鉻廢水替代新水對成品燒結礦幾乎沒有影響，可以實施。

3 結束語

實驗結束后，將含鉻廢水集中存放在蓄水池中，一次混合過程優先使用含鉻廢水進行加濕。利用燒結工藝一次混合階段加入含鉻廢水替代新水，減少新水用量，并從源頭減少含鉻廢水的產生量。

[1] 張小慶，王文洲，王衛.含鉻廢水的處理方法[J].環境科學與技術，2004，（S1）.

[2] 胡自偉，潘志彥，王泉源.固定化生物技術在廢水處理中的應用研究進展[J].環境污染治理技術與設備，2002，（9）.

Study on Application of Chromium-containing Wastewater in Ironmaking Sintering

Liu Chun-hui

The first chrome-containing wastewater enters the sintering process，reduces the process of using new water for sintering the raw material，reduces the amount of chromium-containing wastewater from the source，and avoids the pollution of water and soil.

waste water；sintering；chromium element 1 問題產生

TF525

A

1003-6490（2017）02-0106-02