CN105195497A - 一种利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，包括以下步骤：(1)将待处理的生活垃圾进行分拣，对金属垃圾进行分类回收，其他垃圾进行脱水处理，压缩打包，制成入炉垃圾包；(2)将废钢、铁水、造渣料和入炉垃圾加入到炼钢转炉中；(3)冶炼焚烧：利用转炉冶炼过程中产生的1300-1600℃高温进行焚烧处理；(4)烟尘净化：冶炼焚烧过程中产生的烟气、粉尘通过除尘系统进行净化；(5)炉渣处理：垃圾焚烧产生的熔融垃圾进入转炉冶炼炉渣中，经水淬后，进入转炉钢渣回收处理系统，回收含铁材料后，剩余材质用于制作水泥。本发明的垃圾处理工艺可以实现生活垃圾的低成本、无二次污染高效处理，促进了炼钢厂和城市环境的自然和谐相处。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，属于垃圾处理技术领域。
背景技术
目前,我国的生活垃圾处理方法主要有填埋法、焚烧发电法、堆肥法和热解法。其中，填埋法存在占地面积大，容易产生有害渗滤液等缺点；焚烧发电法是目前主要的垃圾处理方式，但焚烧温度一般为900℃左右，容易产生二恶英类剧毒物质，而且垃圾焚烧后产生的杂质也比较多；堆肥法的缺点在于无法处理塑料、纺织物等无法分解物质，还会释放出一些有害温室气体；热解法是在无氧环境下对垃圾加热，使垃圾在不燃烧的情况下进行热分解，是目前相对环保的生活垃圾处理法，但是由于垃圾中含有很多不可热分解的可燃物，在热分解完成后主要以固定碳的形式存在，这些固定碳无法得到充分的利用。
由于原先的城市炼钢以追求产量为主，对于环境保护未引起足够的重视，仅回收处理社会废钢，且由于经济效益的因素，对于废钢的回收处理也时断时续。随着社会对环境保护的日益关注，作为传统的污染行业，炼钢厂面临着严重的环保压力，因此，在新形势下必须体现出炼钢厂作为主要的物质和能源转化中心的作用，在城市的发展中，为城市提供热水、燃气，垃圾处理等附加功能，实现城市钢厂和城市的和谐共存。转炉炼钢是目前主流的炼钢方式，是以铁水、废钢和铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。目前很少见到转炉炼钢过程中，同时对生活垃圾进行处理的报道。已有报道中，有学者利用炼钢工艺对处理废塑料进行了工艺研究，将废塑料作为粘结剂使用，加热软熔后同铁磷粘结，提高其强度。但该工艺的处理对象仅为废塑料，而且是利用废塑料的粘性，对于其他种类的生活垃圾，如厨余垃圾、植物纤维等，不具备适用性。
因此，利用转炉炼钢的工艺特性，开发一种新的适用于不同种类生活垃圾处理的工艺，是目前亟待解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，包括以下步骤：
(1)将待处理的生活垃圾进行分拣，对金属垃圾进行分类回收，其他垃圾进行脱水处理，压缩打包，制成入炉垃圾包；
(2)在转炉冶炼前，将废钢、铁水和入炉垃圾包加入到转炉中，入炉垃圾包的加入量为废钢和铁水总重量的1-2％；
(3)冶炼焚烧：利用转炉冶炼过程中产生的1300-1600℃高温将入炉垃圾包进行焚烧处理；
(4)烟尘净化：冶炼焚烧过程中产生的烟气、粉尘通过转炉的除尘系统进行净化；
(5)炉渣处理：垃圾焚烧后，残余的熔融垃圾进入转炉冶炼炉渣中，经水淬后，进入转炉钢渣回收处理系统，回收含铁材料后，剩余材质用于制作水泥。
步骤(1)中，脱水处理后的垃圾的含水量≤8％。优选的，脱水处理后的垃圾的含水量为4-8％。入炉垃圾的含水量会直接影响垃圾处理的效果，如果入炉垃圾的含水量过大，在兑铁过程中，容易因水分蒸发，瞬间容积增大而引起铁水爆发性喷溅，将铁水喷到冶炼平台上，引发安全事故；垃圾的含水量也不宜过小，若过小，则增加了垃圾脱水处理的成本。故须对垃圾含水量进行规范，经多次试验优化，控制入炉垃圾的含水量为4-8％，则能在较好的控制经济成本的同时，保证安全生产。
步骤(1)中，制成的入炉垃圾包的尺寸≤500mm。控制入炉垃圾包的尺寸主要目的是方便将其加入到转炉中。
步骤(2)中，废钢、铁水和入炉垃圾包的加入顺序为：先加入炉垃圾包，再加入废钢，将入炉垃圾包压在转炉的底部，最后兑入铁水，开始转炉冶炼。
步骤(4)中，烟气进入煤气回收系统，重新用于炼钢厂各工序燃烧使用；粉尘进入转炉除尘灰系统，作为含铁废料重新造球进入转炉冶炼。
本发明中所述的“生活垃圾”，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。具体包括：废纸、橡胶、厨余垃圾、废塑料等。
本发明的利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺中，由于入炉垃圾包的加入量为废钢和铁水总重量的1-2％，加入量较少，且提前对金属垃圾进行分类回收，因此对钢水质量成分影响轻微，基本可以适用于正常冶炼从普通钢到高级优质钢的各类钢种。(但不适合生产对氢脆特别敏感的钢种(含水量容易导致钢中的氢含量超标，出现氢脆)。
本发明的有益效果：
(1)本发明的生活垃圾处理工艺投资省，利用炼钢转炉完善的烟气回收净化系统进行烟气净化处理，相比于垃圾焚烧发电,仅需投资建设垃圾分拣、烘烤、压缩打包设施；无需额外增设烟气净化处理装置。
(2)本发明的生活垃圾处理工艺能源利用率高，焚烧发电利用垃圾燃烧热量产生蒸汽，再带动发电机进行发电，需经多次转化。转炉焚烧垃圾，产生的热量直接参与炼钢生产，能够增加炼钢废钢、矿石加入量，提高炼钢产量。因此相比垃圾焚烧发电，在转炉内焚烧垃圾，能源的利用率要高。
(3)垃圾燃烧后灰分少，且能够作为转炉渣一部分，得到回收利用。转炉焚烧垃圾的温度高，焚烧彻底，剩余的灰分少，且能够作为转炉渣进行造水泥等二次利用。而垃圾焚烧发电的焚烧温度低，焚烧后的灰分量大，仍需进行填埋处理，占用有限的土地资源。
(4)本发明在生活垃圾入炉处理之前，首先进行分拣处理，将生活垃圾中的铜、铅、金等金属进行分类回收，以免上述金属由于不易氧化，进入钢水中可能对炼钢终点钢水质量产生影响，其它诸如塑料、纺织物、植物纤维、厨余垃圾等生活垃圾，由于燃烧充分，剩余的灰分也会进入炼钢炉渣或进入烟气净化系统，并不会对钢水质量产生影响。
(5)本发明的垃圾处理工艺中，入炉垃圾包的加入量为废钢和铁水总重量的1-2％，由于垃圾密度小，垃圾的加入量过多时，会占用转炉内的空间，影响转炉氧枪的操作；垃圾的加入量过小，则不具备实际垃圾处理的应用价值。
(6)本发明将入炉垃圾包作为燃料，因此,适用于不同种类的生活垃圾的处理，利用其燃烧产生的热量，增加矿石、废钢等冷钢的摄入量，提高了炼钢产量。
附图说明
图1为利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
图1所示的为本发明的利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺流程，下面将参照图1描述本发明的示例性实施例。
本发明的生活垃圾处理工艺流程包括：建立垃圾分类、烘烤和打包的设施，对待处理的生活垃圾进行分类，垃圾分类可以采用机械和人工的方式，将金属类垃圾分离出来，避免铜、铝、金等金属进入炼钢转炉内污染钢水。
将分拣后其他的垃圾(包括废纸、纤维、厨余垃圾等)通过转炉余热蒸汽烘烤装置进行烘烤，将垃圾水分脱除到≤8％，入炉垃圾的含水量会直接影响垃圾处理的效果，如果入炉垃圾的含水量过大，在兑铁过程中，容易因水分蒸发，瞬间容积增大而引起铁水爆发性喷溅，将铁水喷到冶炼平台上，引发安全事故；垃圾的含水量也不宜过小，若过小，则增加了垃圾脱水处理的成本。再经液压压缩打包机，将垃圾处理成≤500mm的入炉垃圾包，以方便入炉。
根据当炉入炉铁水、废钢热量情况，合理确定配加入炉垃圾质量，确保冶炼过程热量稳定，操作稳定，入炉垃圾包的加入量为废钢和铁水总重量的1％。入炉方式为先通过废钢斗加入炉垃圾包，再加入废钢，将入炉垃圾包压在转炉的底部，最后兑铁水，防止垃圾包漂浮在铁水表面，影响转炉冶炼开始时打火。然后在吹炼过程加入造渣料(如石灰、白云石等)，造渣料的加入为本领域的常规操作。
利用转炉冶炼过程中1300℃-1600℃高温将垃圾焚烧。焚烧过程中产生的烟气、粉尘同转炉冶炼过程中产生的烟尘一样，通过OG法湿法除尘系统进行净化，烟气进入煤气回收系统，重新用于炼钢厂各工序燃烧使用。烟尘进入转炉除尘灰系统，作为含铁废料重新造球进入转炉冶炼。
冶炼结束后，熔融垃圾同炉渣一起，进入炼钢厂炉渣回收系统，经过磁精选后，不含铁炉渣进入水泥厂制作水泥。
Claims (6)
1.一种利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将待处理的生活垃圾进行分拣，对金属垃圾进行分类回收，其他垃圾进行脱水处理，压缩打包，制成入炉垃圾包；
(2)在转炉冶炼前，将废钢、铁水和入炉垃圾包加入到转炉中，入炉垃圾包的加入量为废钢和铁水总重量的1-2％；
(3)冶炼焚烧：利用转炉冶炼过程中产生的1300-1600℃高温将入炉垃圾包进行焚烧处理；
(4)烟尘净化：冶炼焚烧过程中产生的烟气、粉尘通过转炉的除尘系统进行净化；
(5)炉渣处理：垃圾焚烧产生的熔融垃圾进入转炉冶炼炉渣中，经水淬后，进入转炉钢渣回收处理系统，回收含铁材料后，剩余材质用于制作水泥。
2.如权利要求1所述的利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，其特征在于，步骤(1)中，脱水处理后的垃圾的含水量≤8％。
3.如权利要求2所述的利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，其特征在于，步骤(1)中，脱水处理后的垃圾的含水量4-8％。
4.如权利要求1所述的利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，其特征在于，步骤(1)中，制成的入炉垃圾包的尺寸≤500mm。
5.如权利要求1所述的利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，其特征在于，步骤(2)中，废钢、铁水和入炉垃圾包的加入顺序为：先加入炉垃圾包，再加入废钢，将入炉垃圾包压在转炉的底部，最后兑入铁水，开始转炉冶炼。
6.如权利要求1所述的利用炼钢转炉焚烧处理生活垃圾的工艺，其特征在于，步骤(4)中，烟气进入煤气回收系统，重新用于炼钢厂各工序燃烧使用；粉尘进入转炉除尘灰系统，作为含铁废料重新造球进入转炉冶炼。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151230 |