高爐除塵灰分選鐵粉工藝技術指標分析

摘 要：為了更好地從高爐除塵灰中精細分選出合格鐵粉產品，必須精確監測質量指標和生產指標等主要工藝技術指標。通過測定原料中固定碳含量，計算鐵碳比，同時分析原料中鋅含量對鐵粉品質的影響，對相關工藝技術指標進行了分析研究。結果表明，研究結果為如何高效利用高爐除塵灰原料，進一步優化生產，提升鐵精粉的質量提供一定的參考。

關鍵詞：高爐除塵灰；鐵精粉；技術指標

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.026

1 前言

以煤氣除塵灰和出鐵場環境灰為主的高爐除塵灰，可以分選出碳粉和鐵粉[1]。利用具有清潔生產特點的濕法處理工藝，分選出鐵精粉（或稱綜合鐵）是一項新穎的專利技術，對爐灰進行處理后，得到焦炭粉、鐵精粉和碳粉尾泥產品[2]。

爐灰分選鐵粉工藝技術指標包括質量指標和生產指標。其中，質量指標包括綜合鐵粉品位，鐵粉達標率，有害元素含量等；生產指標包括綜合鐵粉收得率，鐵回收率等。本文主要從原料的成份、鐵碳比及原料中的鋅含量等方面，對生產現場檢測數據采用數據統計法進行分析，探討原料中的成份及影響綜合鐵各項技術指標的因素。

2 原料的成份分析

2.1 原料的元素分析

采樣來源于柳鋼高爐重力除塵灰，用原子吸收光譜測定，元素分析結果見表1。

由表1可以看出，原料中的鐵碳含量之和大于60%，為主要的成份。在原料之中除看含金屬鐵之外，還有較多的其他金屬，如鋅、銀、銅、鉛、銦，鉍等。

2.2 原料中固定碳含量測定結果

檢測時，大約每兩天取樣一次，共10個試驗樣品（以日期表示）。原料的主要組成成份是鐵和碳，表2為某個月份的連續檢測的原料中鐵、碳含量數據，圖1為根據表2作出的11月份原料中碳鐵含量關系圖。

由表2可知，某個月份抽樣的原料鐵碳含量總平均值為30.2%，如圖1中的中間直線所示。由圖1可以看出原料中的鐵和碳含量有一定的規律，原料中全鐵品位高于30.2%，固定碳含量碳就會低于平均值，原料中的固定碳含量大于平均值，全鐵品位反而低于平均值。每次檢測樣品的鐵和碳含量平均值趨勢線圍繞在全鐵品位為30%左右波動，并呈負相關。

3 影響鐵粉質量指標的因素分析

3.1 原料鐵碳比對產品質量的影響

原料的鐵碳比是指原料中含鐵量和含碳量的比值，用原料Fe/ C表示。生產的綜合鐵粉品位達到55%以上時，表示產品達標。統計2016年度11個月的原料Fe、C、Fe/ C、綜合鐵Fe、達標率，結果見表3。對原料中的鐵碳比進行升序處理，繪制每月平均鐵碳含量比與綜合鐵達標率的關系曲線，如圖2所示。

由圖2可以看出：原料的鐵碳比不同時，綜合鐵的全鐵品位會不斷波動。當原料的鐵碳比越高時，綜合鐵的全鐵品位仍然會出現不達標的現象，不一定最有利于分選鐵粉。在原料的鐵碳比在（0.91，0.93），（1.09，1.17）區間的時候，生產分選的綜合鐵全鐵品位比較穩定，并保持達標。

3.2 鋅含量對產品質量的影響

在煉鐵過程中，如果綜合鐵中鋅含量較高，容易導致鋅在爐內部循環富集，沉積在高爐上部爐襯表面，另外鋅在爐缸碳磚中沉積，易形成“鼠洞狀”侵蝕。會使高爐順行急劇惡化，修風率增加，嚴重影響高爐的產量，增加消耗，縮短一代高爐的壽命[3]。通過對同一批次的原料鋅含量和鐵粉鋅含量進行跟蹤化驗分析，相關數據如圖3所示。

由圖3可以看出原料中的鋅含量呈無規律波動，但在局部區間段內可以發現隨著原料中的鋅含量上升，綜合鐵粉的鋅含量也隨之升高；原料中的鋅含量下降比較明顯時，綜合鐵中的鋅含量也相對應的下降明顯。

鋅含量高低主要取決于爐灰中的鋅含量，而目前的生產工藝還無法有效的對爐灰中的鋅進行分選。

4 結論

高爐除塵灰的主要成份是鐵和碳，少量的其他金屬沒有分選的必要。原料中的鐵和碳含量呈負相關，當原料中鐵含量較高時，應該在保證刮碳粉的同時，加大鐵粉的分選。當原料中碳含量較高時，應該加大刮碳粉量，同時確保綜合鐵的品位達標。在原料的鐵碳比在（0.91，0.93），（1.09，1.17）區間的時候，原料較合適生產分選，使綜合鐵全鐵品位比較穩定，并保持達標。在生產的綜合鐵粉中要盡可能降低含鋅量，但目前的生產工藝還無法有效的對爐灰中的鋅進行分選。

參考文獻：

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