CN101709341A - 一种处理钢铁厂含铁废料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种处理钢铁厂含铁废料的方法，其特征在于包括以下的步骤：配置混匀原料：将钢铁厂各种含铁废料与铁精矿粉、粘结剂、熔剂按一定比例混合，配置成混匀原料；团块制成：将上述配置成的混匀原料通过冷固结造块法或热态造块法制成团块；高炉冶炼：将上述制成的团块连同一定量的焦炭，加入到高炉中冶炼，并采用亏料线操作，同时喷吹一定量的煤粉，最终冶炼得到铁水。应用本方法处理钢铁厂含铁废料，不仅可以有效的解决含铁废料的污染问题，还可以得到质量合格的铁水，充分利用了废料中的碳和铁等有价元素。

Description

一种处理钢铁厂含铁废料的方法

技术领域：

本发明涉及一种处理钢铁厂含铁废料的方法，以达到回收利用废料中铁、碳等有价元素，同时脱除废料中的钾、钠、锌、铅等有害元素，减轻钢铁厂环境污染的目的。

背景技术：

钢铁厂的含铁废料种类繁多，主要有各种含铁粉尘、污泥(包括高炉除尘灰、电炉除尘灰、转炉污泥、烧结除尘灰等)、轧钢铁鳞等。

轧钢铁鳞具有含铁量高，有害元素少的特点，是烧结用较好的原料，但在使用前还需要进行脱油处理，成本较高，并有可能带来二次污染。钢铁厂含铁粉尘种类较多，主要有高炉除尘灰、转炉粉尘、电炉粉尘、烧结粉尘等。这些粉尘一般具有粒度细小，含铁较高的特点，尤其是高炉除尘灰，还含有较高的碳，是一种值得回收的资源。但由于这些粉尘中含有较多的锌，直接废弃会造成环境污染，是当今环保法规所禁止的，而若直接利用于炼铁生产，则会造成锌在高炉中的富集，严重影响生产和高炉寿命，因此这些粉尘一般要经过脱锌处理后才能用于炼铁或炼钢。

目前国内外处理钢铁厂含铁粉尘的工艺很多，可以分为物理法、湿法和火法三类。其中应用最多，效果最好的是火法处理工艺。近些年研究较多的火法处理工艺是转底炉工艺，这种工艺处理钢铁厂含铁废料具有脱锌率高，效果好，产品多样的优点，但是投资高；宝钢开发的高温炉渣处理高锌含铁粉尘的方法(专利号：98103522.1)，是一种利用高温炉渣的显热将粉尘加热还原的方法，这种方法充分利用了高温炉渣的显热，达到了回收粉尘中铁，同时脱除锌的目的，但是高锌含铁粉尘的处理量受炉渣温降的限制，加入量一般为渣量的5～15％，大大限制了高锌含铁粉尘的处理量。

近些年来，由于国内钢铁行业的快速发展以及环保要求的日益严格，数量众多的小高炉将逐步被淘汰，而处理这些小高炉会耗费大量人力、物力、财力，若能开发这些小高炉的新用途，用于处理钢铁厂的含铁废料，不但节省了拆卸开支，还有利于回收粉尘中的铁、碳等，对于节能降耗有重要意义。同时，由于采用小高炉处理钢铁厂的含锌粉尘，对炉料强度、品位、有害元素含量均没有太高的要求，尤其是将整个钢铁厂的含铁废料集中在小高炉中处理，就相当于把钾钠铅锌等有害元素对高炉的危害都转移到小高炉中，而对小高炉的维修、处理等要比大高炉方便得多，发生的费用也要比大高炉少得多，并且对整个钢铁厂的生产影响也要小得多。

发明内容：

为此，本发明提供一种将钢铁厂含铁废料造块后，用小高炉冶炼生产铁水的方法。应用本方法处理钢铁厂含铁废料，不仅可以有效解决含铁废料的污染问题，还可以得到质量合格的铁水，充分利用了废料中的碳和铁等有价元素。

本发明的目的是由以下方式来实现的：

1.配置混匀原料：将钢铁厂各种含铁废料与铁精矿粉、熔剂按一定比例混合，配置成混匀原料，

其中：含铁废料的质量比为5～80％，铁精矿粉的质量比为30～50％，熔剂的质量比为2～5％；

2.团块制成：将上述配置成的混匀原料通过冷固结造块法或热态造块法制成团块；

3.高炉冶炼：将上述制成的团块连同一定量的焦炭，加入到高炉中冶炼，焦炭起到骨架和通道作用以及提供还原团块所需的部分热量和还原剂，并采用亏料线操作，同时喷吹一定量的煤粉，最终冶炼得到铁水。

所述高炉为20m³～500m³的高炉。

所述冷固结造块法是将上述混匀后的原料加7～15％水、质量比为0.5～5％的粘结剂后，用圆盘造球机制成球团，或者用压块设备进行压块，形状不限。

所述热态造块法是将上述混匀料添加一定量煤粉或焦粉，使含碳量达到6～15％，以烧结料的形式铺在烧结机上进行烧结，冷却后备用；

所述钢铁厂含铁废料为高炉布袋灰、重力灰(或瓦斯泥、瓦斯灰)、转炉污泥、电炉粉尘、轧钢铁鳞或/和烧结除尘灰。

所述粘结剂为膨润土、水玻璃、皂土或腐殖酸钠。

所述熔剂为石灰。

该工艺具有以下显著特点：

1.造块方式多样，对团块强度、铁含量要求不高，尤其是对有害元素含量基本没有限制要求，只要求团块入炉时不至于粉碎产生大量粉末；

2.采用冷固结造块法时，可采用的粘结剂种类所受限制较少，尤其是可以采用含有钾钠等有害元素的粘结剂，有利于降低成本并提高团块强度；

3.采用热态造块法时，同样对烧结矿强度、铁含量、有害元素含量、冶金性能基本没有太高要求，只要求烧结矿入炉时不至于粉碎产生大量粉术即可；

4.采用中小高炉处理钢铁厂的含铁废料，具有处理量大的特点，可以将整个钢铁厂的含铁废料，集中在一个或少量几个中小高炉中处理；

5.采用中小高炉处理整个钢铁厂含铁废料，可以将整个钢铁厂不适于应用于高炉，而又含有大量的铁的原料集中由中小高炉处理，从而大大减轻有害元素对其他较大高炉的危害；

6.采用中小高炉处理整个钢铁厂的含铁废料，虽然同样会到中小高炉造成损害，甚至维护、更新设备更为频繁，但是由于与大高炉相比，中小高炉在这些方面发生的费用要远远少于大高炉，且对整个钢铁厂生产影响也要远远小于大高炉，因此对于整个钢铁厂来说利远大于弊；

7.用中小高炉处理整个钢铁厂的含铁废料，基本沿用了原有的高炉生产流程，只是在部分操作上需要略微改动：采用烧结造块时，为了防止除尘灰的扬尘，需要改进烧结布料方式；由于使用强度较低，杂质较多的原料，需要采用低料线甚至亏料线操作；为了减轻环境污染，需要采用较好的除尘系统；

8.利用中小高炉处理钢铁厂含铁废料，除了可能需要添置造块设备(采用冷固结造块时)、新的除尘设备以及维护更新设备费用有所增加外，基本不需要新建其他设备，具有投资低的优点；

9.中小高炉虽然将逐渐被淘汰，但其在钢铁厂粉尘处理、含铁废料处理方面仍可以发挥相当大的作用，总体符合国家节能减排，可持续发展的方针。

10.经过小高炉处理后，经过多次循环，粉尘中钾钠铅锌等对高炉有害的元素达到一定含量时可作其他高附加值利用；

11.含有钾钠等对高炉有害元素的炉渣可以粉碎后送入水泥厂。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所述的一种处理钢铁厂含铁废料的方法，以钢铁厂含铁废料(包括有害元素较多的高炉、烧结、电炉、转炉粉尘、污泥以及轧钢铁鳞等)为原料，配加一定比例的铁精矿粉、还原剂混匀后造块，作为中小高炉原料，加入到高炉中冶炼，高炉采用低料线或亏料线操作，最终冶炼得到铁水。

实施例1：

该实施例采用的是(成分见表1)高炉布袋灰、高炉重力灰，并配加一定量的铁精矿粉、还原剂和粘结剂，调整碳含量在15％，粘结剂1％，充分混匀后加水，压制成块状，干燥后通过高炉布料系统将团块布入中小高炉内，高炉采用亏料线操作，冶炼出铁水。铁水中钾钠铅锌等有害元素含量很低，可以忽略不计，高炉除尘灰中的锌含量有所增加。

实施例2：

该实施例采用的原料与实施例1相同，将混匀的原料配加焦粉，使总含碳量在10％左右，按正常烧结布料方式布在烧结机上，料层厚度600mm～650mm，机速1.55m/min，点火温度1110℃，空气压力2.5KPa，将烧好的烧结矿冷却后通过小高炉布料系统布入炉内，小高炉采用亏料线操作，其他操作基本不变，冶炼出铁水。铁水中钾钠铅锌含量很少，可以忽略不计，高炉除尘灰中锌含量有所增加。

表1实施例用原料成分(质量分数)

名称	TFe％	K％	Na％	Pb％	Zn％	C％
							布袋灰	24.07	0.20	0.31	0.57	2.32	26.60
重力灰	25.48	0.15	0.23	0.089	0.25	32.41
							铁精矿	58.06	-	-	-	-	-

Claims (5)

1.一种处理钢铁厂含铁废料的方法，其特征在于包括以下的步骤：

(1.)配置混匀原料：将钢铁厂各种含铁废料与铁精矿粉、粘结剂、熔剂按一定比例混合，配置成混匀原料；

(2.)团块制成：将上述配置成的混匀原料通过冷固结造块法或热态造块法制成团块；

(3.)高炉冶炼：将上述制成的团块连同一定量的焦炭，加入到高炉中冶炼，并采用亏料线操作，同时喷吹一定量的煤粉，最终冶炼得到铁水。

2.根据权利要求1所述的处理钢铁厂含铁废料的方法，其特征在于，所述含铁废料质量比为5～80％；所述铁精矿粉质量比为30～50％；所述熔剂质量比为2～5％。

3.根据权利要求1所述的处理钢铁厂含铁废料的方法，其特征在于，所述高炉为20m³～500m³的高炉。

4.根据权利要求1所述的处理钢铁厂含铁废料的方法，其特征在于，所述含铁废料为高炉布袋灰、重力灰、转炉污泥、电炉粉尘、轧钢铁鳞或/和烧结除尘灰。

5.根据权利要求1所述的处理钢铁厂含铁废料的方法，其特征在于，所述熔剂为石灰。

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