唐鋼鐵前系統(tǒng)除塵灰再利用現(xiàn)狀

黃亞玲 司新國(guó) 方麗平 齊鳳來(lái) 曹維超

（河鋼集團(tuán)唐鋼公司煉鐵部）

唐鋼鐵前系統(tǒng)除塵灰再利用現(xiàn)狀

黃亞玲 司新國(guó) 方麗平 齊鳳來(lái) 曹維超

（河鋼集團(tuán)唐鋼公司煉鐵部）

結(jié)合唐鋼生產(chǎn)實(shí)踐，介紹了鐵前系統(tǒng)除塵灰的來(lái)源、特性，及資源再利用方式，并對(duì)其使用效果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明含鐵資源除塵灰可以實(shí)現(xiàn)鐵前內(nèi)部循環(huán)再利用，不但節(jié)能降耗，而且通過(guò)使用碳粉，使混煤成本降低6.2元／t。但在使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，有待于今后逐步解決與完善。

除塵灰 燒結(jié) 高爐

0 前言

近年來(lái)，鋼鐵工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響日益突出，引起社會(huì)的廣泛關(guān)注與重視。鋼鐵工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染物分為三類：廢氣、廢水、固體廢棄物，從不同角度和程度污染著周圍環(huán)境，且污染物排放量大、成分復(fù)雜。在冶金生產(chǎn)中，不同工藝過(guò)程產(chǎn)生的污染物不盡相同，因此，在處理冶金工業(yè)對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題時(shí)，首先要確定各生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物種類與特點(diǎn)，其次研究處理污染物的方法與手段，最后實(shí)現(xiàn)其高效、循環(huán)再利用。筆者以唐鋼煉鐵部固體廢棄物除塵灰為對(duì)象，分析了其來(lái)源、特點(diǎn)，并對(duì)再利用過(guò)程進(jìn)行了分析與總結(jié)。

1 除塵灰的來(lái)源

除塵灰主要來(lái)自燒結(jié)和高爐除塵系統(tǒng)。燒結(jié)除塵灰分為機(jī)頭除塵灰、機(jī)尾除塵灰和環(huán)境除塵灰；高爐除塵灰分為干法除塵灰、重力除塵灰和出鐵場(chǎng)除塵灰。除塵灰來(lái)源及其化學(xué)成分分別見(jiàn)表1、表2。

從表2可以看出，機(jī)頭電場(chǎng)灰和高爐干法除塵灰堿金屬偏高，高爐重力灰固定碳高以及高爐出鐵場(chǎng)灰品位高。

表1 鐵前燒結(jié)與高爐系統(tǒng)除塵灰來(lái)源

表2 鐵前燒結(jié)與高爐系統(tǒng)除塵灰化學(xué)成分 ／%

2 除塵灰再利用方式

2.1 燒結(jié)除塵灰再利用

唐鋼煉鐵本部包含四臺(tái)燒結(jié)機(jī)，其除塵灰通過(guò)電除塵或重力除塵方式收集。燒結(jié)機(jī)頭除塵灰因堿金屬含量偏高，外賣供外部單位生產(chǎn)肥料；燒結(jié)機(jī)尾除塵灰和環(huán)境除塵灰直接返回?zé)Y(jié)配料室燒結(jié)返礦倉(cāng)，通過(guò)采用均勻配加參與燒結(jié)配料的方法，以此減少燒結(jié)礦質(zhì)量波動(dòng)，其循環(huán)利用方法簡(jiǎn)單，利用率高，但參與配料過(guò)程中引起二次揚(yáng)塵，影響作業(yè)環(huán)境。

2.2 高爐除塵灰再利用

2.2.1 高爐重力除塵灰

高爐重力除塵灰是由高爐爐頂收集的荒煤氣攜帶大量原燃料的粉塵以及高溫區(qū)激烈反應(yīng)而產(chǎn)生的微粒，經(jīng)過(guò)重力除塵器去除的較粗的顆粒，其化學(xué)成分與燒結(jié)焦粉、燒結(jié)白煤對(duì)比結(jié)果，見(jiàn)表3。

表3 含碳物料匯總 ／%

從表3可以看出，重力灰含碳量高，達(dá)到焦粉固定碳的52%，可考慮替代部分焦粉循環(huán)利用。唐鋼煉鐵南區(qū)在2015年4月份進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)表明集中使用重力灰可以滿足燒結(jié)工藝要求。自2015年5月開(kāi)始取消混勻礦結(jié)構(gòu)中重力灰連續(xù)配加方式，積存至一定量后集中配加，重力灰按燒結(jié)結(jié)構(gòu)的1.35%配加，同時(shí)降低焦粉配比0.6%，不僅降低了燒結(jié)固體燃耗，從表3可知也減少了硫帶入，減輕了燒結(jié)脫硫負(fù)擔(dān)。

2.2.2 高爐干法除塵灰

高爐干法除塵灰是經(jīng)過(guò)重力除塵器剩余的較細(xì)顆粒，通過(guò)布袋除塵器凈化而獲得的除塵灰。干法除塵灰經(jīng)給料機(jī)連續(xù)、均勻供料給皮帶機(jī)至混勻機(jī)，加入水和藥劑（起泡劑和捕收劑）后進(jìn)行充分混勻，經(jīng)過(guò)浮選和重選后將含碳較高的碳粉和含鐵較高的鐵粉分離出來(lái)，工藝流程，如圖1所示。

圖1 高爐干法除塵灰流程

1）碳粉的使用。干法除塵灰分離出的碳粉化學(xué)成分，見(jiàn)表4。

表4 干法除塵灰分離出的碳粉化學(xué)成分 ／%

從表4可以看出，碳粉化學(xué)成分與唐鋼現(xiàn)使用的噴吹無(wú)煙煤、噴吹煙煤比較：水分含量偏高，碳含量介于噴吹煙煤和噴吹無(wú)煙煤之間，灰分含量較高，揮發(fā)分與無(wú)煙煤接近硫含量偏高。根據(jù)表4中的化學(xué)成分，首先因過(guò)高含量的揮發(fā)分在生產(chǎn)中存在安全隱患，碳粉的揮發(fā)分含量低，有利于增加煙煤配比，從而降低混煤成本；其次因高爐原料中硫大量進(jìn)入鐵水，使高爐的渣量升高，所以在配加過(guò)程中要考慮硫的含量。根據(jù)目前唐鋼噴吹煤粉的標(biāo)準(zhǔn)：混煤結(jié)構(gòu)揮發(fā)分≤27%，灰分含量控制在9%～10.5%之間，硫含量控制在0.4%～0.6%之間.根據(jù)以上分析，以唐鋼現(xiàn)結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)，通過(guò)在唐鋼二號(hào)高爐的生產(chǎn)實(shí)踐，生產(chǎn)過(guò)程中配加5%的碳粉能夠滿足高爐噴吹條件，爐缸工作狀態(tài)良好，且使混煤成本降低6.2 元 ／t。

2）鐵粉的使用。干法除塵灰分離出的鐵粉化學(xué)成分，見(jiàn)表5。

表5 干法除塵灰分離出的鐵粉化學(xué)成分 ／%

從表5可以看出，鐵粉成分與唐鋼現(xiàn)使用的某種外礦粉比較：水分含量偏高，品位、硅相近，鈣偏高，鋁偏低，堿金屬偏高。鐵粉現(xiàn)直接通過(guò)唐鋼一次料場(chǎng)堆積，二次料場(chǎng)大堆混勻配料后使用，因鐵粉堿金屬偏高，配加量受限，而且鐵粉連續(xù)拉運(yùn)，入廠后及時(shí)配加，所以配比控制在0.5%，若按5%配比替代澳粉計(jì)算，可降低鐵成本4.99元／t。

高爐干法除塵灰經(jīng)過(guò)處理分離后的鐵粉和碳粉均有利于降低成本，但在處理過(guò)程中堿金屬無(wú)法去除，再利用后有害元素循環(huán)富集，對(duì)高爐冶煉產(chǎn)生危害［1］。

3 結(jié)語(yǔ)

唐鋼固體廢棄物除塵灰的循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)了鐵前系統(tǒng)內(nèi)部含鐵、碳資源的循環(huán)利用，降低了燒結(jié)固體燃耗、熔劑消耗，以噴吹煙煤形式替代了部分高爐噴吹煤粉，從而降低了生產(chǎn)成本，效益顯著。但除塵灰的再利用也對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)、高爐冶煉過(guò)程存在著不利影響，因此，要克服除塵灰存在的弊端，還需完善裝料制度、操作制度，配合技術(shù)與工藝過(guò)程優(yōu)化，降低、減小，甚至消除鐵前系統(tǒng)除塵灰自身產(chǎn)生的弊端。

［1］ 張紅麗，秦延華，陳偉，等.安鋼鐵前系統(tǒng)含鐵除塵灰冶煉價(jià)值的分析［J］.河南冶金，2005，13（1）：17－19.

STATUS OF DUST REUSE BEFORE STEEL MAKING IN TANGSHAN STEEL

Huang Yaling Si Xinguo Fang Liping Qi Fenglai Cao Weichao
（Tangshan Steel Company，Hebei Iron and Steel Group ）

The source，characteristics and the method of resource reuse are introduced in combination withproduction practice in Tang Steel，and the use effect of the former system is analyzed.The results show that the dust can be recycled in the inner circle， not only in energy saving， but alsothe cost of mixed coal is reduced by 6.2 yuan／ton by using carbon pow?der.However， some problems have been found in the process， which will be solved gradually in the future.

dust sinter blast furnace

2017—4—12