CN109988887B - 一种不锈钢酸洗污泥压球及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢酸洗污泥压球及其制备方法和应用，特点是组分按重量份数包括：不锈钢酸洗污泥70～80份，骨架料20～30份，复合纤维素型粘结剂2～5份，压球的水份含量≤5％，破坏强度≥100kgf。按照如下步骤进行：压滤、烘干；制备压球；烘干；筛分。不锈钢酸洗污泥压球作为辅料应用于顶吹搅拌脱硫，在钢包内利用顶吹搅拌不锈钢酸洗污泥压球、石灰等辅料，造具有良好流动性和还原性的白渣进行脱硫，扒渣后为精炼炉AOD提供冶炼高品质钢的低S钢水。本发明的优点是不锈钢酸洗污泥压球强度高，有效利用不锈钢污泥中的合金成分及降低污泥对应用领域的危害。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢生产技术领域，尤其涉及一种不锈钢酸洗污泥压球及其制备方法和应用。
背景技术
不锈钢酸洗污泥量约为不锈钢产量的3～5％，属于危险废物，含有Ni、Cr、Fe等金属氧化物，同时含有CaF2、CaO、SiO2、CaSO4等物质；特别是含有六价铬如不妥善处理会对环境产生潜在的危害。现有技术中通过将其应用于不锈钢生产中来处理部分污泥，例如，不锈钢酸洗污泥通过板坯退火物理烘干；将其制备成压球应用在EAF和不锈钢酸洗污泥应用的AOD；炼钢除尘压球方法等。缺点是，不锈钢酸洗污泥利用板坯退火物理烘干，容易造成环境污染，影响工厂卫生；应用在EAF容易造成水冷烟道腐蚀，增加维修成本；压球用在AOD容易造成腐蚀炉体及钢水增碳；另外现有技术得到的压球破坏强度低(＜40kgf)，粉末率高，增加除尘负担。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种不锈钢酸洗污泥压球及其制备方法和应用，不锈钢酸洗污泥压球强度高，有效利用不锈钢污泥中的合金成分及降低污泥对应用领域的危害。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种不锈钢酸洗污泥压球，其特点是其组分按重量份数包括：不锈钢酸洗污泥70～80份，骨架料20～30份，复合纤维素型粘结剂2～5份，压球的水份含量≤5％，破坏强度≥100kgf。
进一步地，所述骨架料选用铝粉、硅铝铁粉、硅铁粉、硅锰粉、碳粉颗粒、连铸/热轧/退火氧化皮、碳化硅、萤石颗粒中的一种或数种，骨架料提高不锈钢酸洗污泥强度。
进一步地，所述骨架料为碳化硅，提高压球的强度、增大碳化硅与不锈钢酸洗污泥金属氧化物的接触比表面积。
进一步地，所述碳化硅的颗粒粒度为1～2mm。
一种不锈钢酸洗污泥压球的制备方法，其特点是按照如下步骤进行：
S1.压滤、烘干：将不锈钢酸洗污泥进行压滤、蒸汽烘干，使不锈钢酸洗污泥的含水量降至14～17％的粉末状；
S2.制备压球：将粉末状不锈钢酸洗污泥、复合纤维素型粘结剂、骨架料按比例加入搅拌均匀，加入雾状的NaOH溶液/水搅拌均匀后将其混合物输送到压球机压制成直径为30～40mm的压球；
S3.烘干：将S2制备的压球送入履带式烘烤器内700℃烘干，将压球的水分降低至5％以下、强度达到100kgf以上；
S4.筛分：筛分掉粉末及粒度较小颗粒得到压球。
一种不锈钢酸洗污泥压球的应用，其特点是不锈钢酸洗污泥压球作为辅料应用于顶吹搅拌脱硫，在钢包内利用顶吹搅拌不锈钢酸洗污泥压球、石灰等辅料，造具有良好流动性和还原性的白渣进行脱硫，扒渣后为精炼炉AOD提供冶炼高品质钢的低S(≤200ppm)钢水。
本发明的有益效果是：
1.不锈钢酸洗污泥含有30～60％氟化钙的化渣作用降低萤石的消耗量；
2.NaOH溶液能促使复合纤维素型粘结剂淀粉分子分解，使粘合剂增加粘度并使之具有一定流动性；加入雾状的NaOH溶液/水搅拌，避免局部太潮湿，利于压球机下料填充，提高了成球率；
3.通过加入的20～30份1～2mm碳化硅作为骨架料，提高压球的强度至100kgf以上、增大了碳化硅与不锈钢酸洗污泥氧化物的接触比表面积；使用1～2mm粒度碳化硅比5～10mm碳化硅便宜200元/吨，降低原料成本；
4.均匀的碳化硅作为还原剂不仅减轻了不锈钢酸洗污泥氧化物对还原渣的影响程度，还可以还原电炉渣中的氧化物和缩短反应时间；
5.利用碳化硅与氧化物生成CO气体的发泡作用搅拌熔渣提高了还原反应和脱硫反应的动力学条件；
6.700℃烘干保证强度，筛选降低使用过程中的粉尘，便于料仓使用及降低除尘灰产生量；
7.粉状复合纤维素粘结剂主要原料为棉花，避免使用具有刺激性气味的糖蜜类液体粘合剂，保护环境，搅拌更容易均匀；避免使用膨润土类、水玻璃类粘合剂造成压球SiO2含量升高、降低脱硫渣碱度、增加石灰消耗、降低脱硫率。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1是本发明不锈钢酸洗污泥压球作为辅料应用于顶吹搅拌脱硫与普通脱硫投入萤石重量对比图。
图2是本发明不锈钢酸洗污泥压球作为辅料应用于顶吹搅拌脱硫与普通脱硫脱硫效果对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种不锈钢酸洗污泥压球，其特点是其组分按重量份数包括：不锈钢酸洗污泥70～80份，骨架料20～30份，复合纤维素型粘结剂2～5份，压球的水份含量≤5％，强度≥100kgf。骨架料为碳化硅，提高压球的强度、增大碳化硅与不锈钢酸洗污泥氧化物的接触比表面积；碳化硅的颗粒粒度为1～2mm。
上述不锈钢酸洗污泥压球按照下述步骤进行制作：
S1.压滤、烘干：将不锈钢酸洗污泥进行压滤、蒸汽烘干，使不锈钢酸洗污泥的含水量降至14～17％的粉末状；
S2.制备压球：将粉末状不锈钢酸洗污泥、复合纤维素型粘结剂、骨架料按比例加入搅拌均匀，加入雾状的NaOH溶液/水搅拌均匀后将其混合物输送到压球机压制成直径为30～40mm的压球；
S3.烘干：将S2制备的压球送入履带式烘烤器内700℃烘干，将压球的水分降低至5％以下、强度达到100kgf以上；
S4.筛分：筛分掉粉末及粒度较小颗粒得到压球。
一种不锈钢酸洗污泥压球的应用，不锈钢酸洗污泥压球作为辅料应用于顶吹搅拌脱硫，钢包内加入不锈钢酸洗污泥压球、石灰等辅料后，利用顶吹搅拌强大的顶吹搅拌功能造具有良好流动性和还原性的白渣进行脱硫，扒渣后为精炼炉AOD提供冶炼高品质钢的低S(≤200ppm)钢水。表1是采用本发明的不锈钢酸洗污泥压球用于顶吹搅拌脱硫后得到的钢渣的成分。
表1
图1是本发明不锈钢酸洗污泥压球作为辅料应用于顶吹搅拌脱硫与普通脱硫投入萤石重量对比图，从图中可以看出相比于普通脱硫工艺，萤石的投加量减少。
图2是本发明不锈钢酸洗污泥压球作为辅料应用于顶吹搅拌脱硫与普通脱硫脱硫效果对比图，从图中可以看出相比于普通脱硫工艺，脱硫效果较好。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种不锈钢酸洗污泥压球，其特征在于：其组分按重量份数包括：不锈钢酸洗污泥70～80份，骨架料20～30份，复合纤维素型粘结剂2～5份，压球的水份含量≤5%，破坏强度≥100kgf；
所述骨架料选用铝粉、硅铝铁粉、硅铁粉、硅锰粉、碳粉颗粒、连铸/热轧/退火氧化皮、碳化硅、萤石颗粒中的一种或数种；
所述不锈钢酸洗污泥压球，按照如下步骤进行制备：
S1.压滤、烘干：将不锈钢酸洗污泥进行压滤、蒸汽烘干，使不锈钢酸洗污泥的含水量降至14～17%的粉末状；
S2.制备压球：将粉末状不锈钢酸洗污泥、复合纤维素型粘结剂、骨架料按比例加入搅拌均匀，加入雾状的NaOH溶液/水搅拌均匀后将其混合物输送到压球机压制成直径为30～40mm的压球；
S3.烘干：将S2制备的压球送入履带式烘烤器内700℃烘干，将压球的水分降低至5%以下、强度达到100kgf以上；
S4.筛分：筛分掉粉末及粒度较小颗粒得到压球。
2.根据权利要求1所述一种不锈钢酸洗污泥压球，其特征在于：所述骨架料为碳化硅时，碳化硅的颗粒粒度为1～2mm。
3.根据权利要求1所述一种不锈钢酸洗污泥压球，其特征在于：不锈钢酸洗污泥压球作为辅料应用于顶吹搅拌脱硫，在钢包内利用顶吹搅拌不锈钢酸洗污泥压球、石灰，造具有良好流动性和还原性的白渣进行脱硫，扒渣后为精炼炉AOD提供冶炼高品质钢的低S钢水。
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