CN110669921A - 一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统及其方法，系统包括粉罐车、喷粉罐、供气阀组、转炉一次除尘高架溜槽，粉罐车通过上料管道与喷粉罐进料端连接，喷粉罐中下部设有流态化装置，流态化装置通过流态化管与供气阀组连接，喷粉罐下部出料端设有喷射器，喷射器与供气阀组连接，另一端与转炉一次除尘高架溜槽连接，喷粉罐进料端设有安全阀和泄压阀，喷粉罐与喷射器之间设有下料控制阀；方法步骤包括卸料、上料、喷吹、反吹；本发明在喷吹过程中实现二次除尘灰的消解，在此过程中二次除尘灰由于水浸可脱除其中钾、钠、锌元素，脱除率达到50‑80%，后经沉淀后与OG泥一起压滤脱水后运至烧结配加，实现二次除尘灰的资源化循环利用。
Description
技术领域
本发明属于冶金工艺技术领域，具体涉及一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统及其方法。
背景技术
随着钢铁工业的迅猛发展，产生了大量的固体废弃物，其中包括除尘灰，除尘灰不仅占用土地，还存在污染环境的隐患，而且造成巨大的资源浪费，除尘灰特性复杂，其有效利用率低，目前的利用率不到80%，因此，高效循环利用除尘灰，降低粉尘外排量，实现有价元素回收利用，是钢铁工业发展循环经济的主要内容。除尘灰不仅含有数量可观的铁元素，而且含有一定数量的氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化锰等，是具有较高回收价值的冶金二次资源。
炼钢除尘灰可分为一次除尘灰和二次除尘灰，一次除尘灰是指在转炉冶炼过程在产生的灰，炼钢过程中炉内反应剧烈，产生的炉气量大，特别是在吹炼过程中，铁水中的碳剧烈地氧化，生产大量的CO和少量CO2气体，随同铁水中其它一些元素氧化所产生的少量气体，一起构成炉气，炉气中不可避免地夹带着大量氧化铁、金属和其它细小颗粒的固体烟尘。为回收转炉煤气，转炉烟气需净化处理，干法除尘净化的烟尘成为干灰，湿法净化的烟尘成为含尘污水。
二次除尘灰一般都采取布袋除尘，均为干灰，干灰在运输、卸料及存放过程中污染环境，炼钢二次除尘灰循环利用方面，目前主要有压制冷固球团及配加至烧结作为原料，压制冷固球团时，由于转炉二次除尘灰的特性，需建设消解池做消解处置，其压制冷固球团的难度远大于OG泥压制冷固球团；二次除尘灰配加至烧结时，由于二次除尘灰中碱金属含量高，烧结配加比例受到限制，且二次除尘灰产生量较少，实际配加时配加比例不好控制；以上两种处置方式均需将二次除尘灰运输至使用点，在运输、卸料及存放过程中会污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统。
本发明的另一目的是提供一种资源化处置炼钢二次除尘灰的方法，以解决现有技术中炼钢二次除尘灰利用率低的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统，包括粉罐车、喷粉罐、供气阀组、转炉一次除尘高架溜槽，所述粉罐车通过上料管道与喷粉罐进料端连接，所述喷粉罐中下部设有流态化装置，所述流态化装置通过流态化管与供气阀组连接，所述喷粉罐下部出料端设有喷射器，所述喷射器一端通过主吹气管与供气阀组连接，所述喷射器的另一端通过输料管道与转炉一次除尘高架溜槽连接，所述喷粉罐进料端设有安全阀和泄压阀，所述喷粉罐与喷射器之间设有下料控制阀。
进一步地，所述输料管道靠近喷射器一端的直径φ为30-50mm，靠近转炉一次除尘高架溜槽的一端直径φ为15-25mm。
进一步地，所述转炉一次除尘高架溜槽上还设有防护罩。
一种资源化处置炼钢二次除尘灰的方法，包括如下步骤：
步骤1）、卸料：将炼钢二次除尘灰由二次除尘灰灰仓卸灰至粉罐车；
步骤2）、上料：将步骤1）粉罐车中的二次除尘灰以氮气为载气从粉罐车内输送至喷粉管内；
步骤3）、喷吹：喷粉罐内的二次除尘灰在流态化装置的作用下，产生流态化的二次除尘灰，以氮气为载气，将流态化的二次除尘灰由喷粉罐喷吹至转炉一次除尘高架溜槽，与转炉一次除尘高架溜槽的一次除尘水混合，一起流入沉淀池，在此过程中二次除尘灰中的CaO与水发消解反应，同时二次除尘灰除尘灰中的钾、钠、锌元素经过水浸后脱除进入一次除尘水中，经沉淀与OG泥一起压滤脱水后回配至烧结作为原料；
步骤4）、反吹：关闭下料控制阀，打开泄压阀，调整氮气压力为0.8-1.3Mpa，氮气流量500-1000Nm3/h，利用氮气对上料管道、输料管道进行反吹，将上料管道、输料管道中残余的二次除尘灰吹出。
进一步地，所述步骤1）炼钢二次除尘灰的粒度小于50目，炼钢二次除尘灰铁品位1.0-70.0%，碱金属及ZnO含量为0.01-4.50%。
进一步地，所述步骤3）中喷吹时氮气压力为1.3-1.6Mpa，氮气流量为1000-1500Nm3/h，喷粉流量为50-200kg/min。
进一步地，所述步骤3）中钾、钠、锌元素脱除率达到50-80%。
进一步地，所述炼钢二次除尘灰包括转炉二次除尘灰、脱硫除尘灰、混铁炉除尘灰及精炼炉除尘灰。
进一步地，所述转炉二次除尘灰铁品位20.0-50.0%，碱金属及ZnO含量1.0-3.0%，脱硫除尘灰铁品位20.0-40.0%，碱金属及ZnO含量0.01-0.05%，精炼炉除尘灰铁品位1.0-20.0%，碱金属及ZnO含量0.20-4.50%，混铁炉除尘灰铁品位30.0-70.0%，碱金属及ZnO含量0.25-2.60%。
本发明的有益效果为：在喷吹过程中实现二次除尘灰的消解，在此过程中二次除尘灰由于水浸可脱除其中钾、钠、锌元素，脱除率达到50-80%，后经沉淀后与OG泥一起压滤脱水运至烧结配加，实现二次除尘灰的资源化循环利用；利用转炉一次除尘配套的沉淀池及压滤设备完成二次除尘灰消解、脱水，无需新建消解池，投资省、效果好，并且在此过程中脱除二次除尘灰总大部分碱金属，大大缓解烧结配加除尘灰时碱金属富集的影响，配加二次除尘灰不增加高炉碱负荷，确保高炉顺行，还能减少二次除尘灰在运输、卸料及存储过程产生的环境污染。
附图说明
图1是本发明一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统示意图。
图中：1、粉罐车；2、上料管道；3、喷粉罐；4、安全阀；5、供气阀组；6、流态化管；7、主吹气管；8、喷射器；9、转炉一次除尘高架溜槽；10、防护罩；11、泄压阀；12、流态化装置；13、下料控制阀；14、输料管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1所示， 一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统，包括粉罐车1、喷粉罐3、供气阀组5、转炉一次除尘高架溜槽9，所述粉罐车1通过上料管道2与喷粉罐3进料端连接，所述喷粉罐3中下部设有流态化装置12，所述流态化装置12通过流态化管6与供气阀组5连接，所述喷粉罐3下部出料端设有喷射器8，所述喷射器8一端通过主吹气管7与供气阀组5连接，所述喷射器8的另一端通过输料管道14与转炉一次除尘高架溜槽9连接，所述喷粉罐3进料端设有安全阀4和泄压阀11，所述喷粉罐3与喷射器8之间设有下料控制阀13，所述输料管道12靠近喷射器8一端的直径φ为30-50mm，靠近转炉一次除尘高架溜槽9的一端直径φ为15-25mm，为了喷吹过程中形成高速射流，使喷出的除尘灰远离喷吹出口，所述转炉一次除尘高架溜槽9上还设有防护罩10。
该系统可喷吹的炼钢除尘灰包括转炉二次除尘灰、脱硫除尘灰、混铁炉除尘灰及精炼炉除尘灰，既可喷吹一种除尘灰，也可喷吹各除尘灰的混合灰，可按不同比例混合，粒度均小于50目，转炉二次除尘灰铁品位20.0-50.0%，碱金属及ZnO含量1.0-3.0%，脱硫除尘灰铁品位20.0-40.0%，碱金属及ZnO含量0.01-0.05%，精炼炉除尘灰铁品位1.0-20.0%，碱金属及ZnO含量0.20-4.50%，混铁炉除尘灰铁品位30.0-70.0%，碱金属及ZnO含量0.25-2.60%。
实施例1：
将粒度小于50目，铁品位为10.0%，碱金属及ZnO含量为0.01%的炼钢二次除尘灰由灰仓卸灰至粉罐车1，其粒度小于50目，粉罐车1行至喷粉罐3处，连接快速结构开始上料，待喷粉罐3内料量为3t时，停止上料，准备喷粉，以氮气为载气，经流态化装置12流态化后通过喷粉罐喷入转炉一次除尘高架溜槽内，氮气压力为1.6Mpa，喷吹时氮气流量1000Nm3/h，喷粉流量为50kg/min，与转炉一次除尘高架溜槽9内的一次除尘水混合后，一起流入沉淀池，从而实现二次除尘灰的消解，同时脱除二次除尘灰中钾、钠、锌元素，经沉淀后与OG泥一起压滤脱水回配至烧结作为原料，关闭下料控制阀13，打开泄压阀11，调整氮气压力为0.8Mpa，氮气流量500Nm3/h，利用氮气对上料管道2、输料管道14进行反吹，将上料管道2输料管道14中残余的二次除尘灰吹出，防止长时间放置后粘结在管道内壁造成管道堵塞。
采用本发明后，二次除尘灰完全消解，在此过程中二次除尘灰由于水浸可脱除其中钾、钠、锌元素，脱除率达到50%，得到的OG泥中铁品位为53.1%。
实施例2：
将将粒度小于50目，铁品位为20.0%，碱金属及ZnO含量为3.0%的炼钢二次除尘灰由灰仓卸灰至粉罐车1，其粒度小于50目，粉罐车1行至喷粉罐3处，连接快速结构开始上料，待喷粉罐3内料量为3t时，停止上料，准备喷粉，以氮气为载气，经流态化装置12流态化后通过喷粉罐喷入转炉一次除尘高架溜槽内，氮气压力为1.3Mpa，喷吹时氮气流量1500Nm3/h，喷粉流量为150kg/min，与转炉一次除尘高架溜槽9内的一次除尘水混合后，一起流入沉淀池，从而实现二次除尘灰的消解，同时脱除二次除尘灰中钾、钠、锌元素，经沉淀后与OG泥一起压滤脱水回配至烧结作为原料，关闭下料控制阀13，打开泄压阀11，调整氮气压力为1.0Mpa，氮气流量800Nm3/h，利用氮气对上料管道2、输料管道14进行反吹，将上料管道2输料管道14中残余的二次除尘灰吹出，防止长时间放置后粘结在管道内壁造成管道堵塞。
采用本发明后，二次除尘灰完全消解，在此过程中二次除尘灰由于水浸可脱除其中钾、钠元素，脱除率达到80%，得到的OG泥中铁品位为52.6%。
实施例3
将粒度小于50目，铁品位为30.0%，碱金属及ZnO含量为4.5%的炼钢二次除尘灰由灰仓卸灰至粉罐车1，其粒度小于50目，粉罐车1行至喷粉罐3处，连接快速结构开始上料，待喷粉罐3内料量为3t时，停止上料，准备喷粉，以氮气为载气，经流态化装置12流态化后通过喷粉罐喷入转炉一次除尘高架溜槽内，氮气压力为1.4Mpa，喷吹时氮气流量1250Nm3/h，喷粉流量为100kg/min，与转炉一次除尘高架溜槽9内的一次除尘水混合后，一起流入沉淀池，从而实现二次除尘灰的消解，同时脱除二次除尘灰中钾、钠、锌元素，经沉淀后与OG泥一起压滤脱水回配至烧结作为原料，关闭下料控制阀13，打开泄压阀11，调整氮气压力为1.3Mpa，氮气流量1000Nm3/h，利用氮气对上料管道2、输料管道14进行反吹，将上料管道2输料管道14中残余的二次除尘灰吹出，防止长时间放置后粘结在管道内壁造成管道堵塞。
采用本发明后，二次除尘灰完全消解，在此过程中二次除尘灰由于水浸可脱除其中钾、钠元素，脱除率达到70%，得到的OG泥中铁品位为52.9%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统，其特征在于，包括粉罐车（1）、喷粉罐（3）、供气阀组（5）、转炉一次除尘高架溜槽（9），所述粉罐车（1）通过上料管道（2）与喷粉罐（3）进料端连接，所述喷粉罐（3）中下部设有流态化装置（12），所述流态化装置（12）通过流态化管（6）与供气阀组（5）连接，所述喷粉罐（3）下部出料端设有喷射器（8），所述喷射器（8）一端通过主吹气管（7）与供气阀组（5）连接，所述喷射器（8）的另一端通过输料管道（14）与转炉一次除尘高架溜槽（9）连接，所述喷粉罐（3）进料端设有安全阀（4）和泄压阀（11），所述喷粉罐（3）与喷射器（8）之间设有下料控制阀（13）。
2.如权利要求1所述的一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统，其特征在于，所述输料管道（12）靠近喷射器（8）一端的直径φ为30-50mm，靠近转炉一次除尘高架溜槽（9）的一端直径φ为15-25mm。
3.如权利要求1所述的一种资源化处置炼钢二次除尘灰的系统，其特征在于，所述转炉一次除尘高架溜槽（9）上还设有防护罩（10）。
4.一种资源化处置炼钢二次除尘灰的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）、卸料：将炼钢二次除尘灰由二次除尘灰灰仓卸灰至粉罐车（1）；
步骤2）、上料：将步骤1）粉罐车（1）中的二次除尘灰以氮气为载气从粉罐车（1）内输送至喷粉管（3）内；
步骤3）、喷吹：喷粉罐（3）内的二次除尘灰在流态化装置（12）的作用下，产生流态化的二次除尘灰，以氮气为载气，将流态化的二次除尘灰由喷粉罐（3）喷吹至转炉一次除尘高架溜槽（9），与转炉一次除尘高架溜槽（9）的一次除尘水混合，一起流入沉淀池，在此过程中二次除尘灰中的CaO与水发消解反应，同时二次除尘灰除尘灰中的钾、钠、锌元素经过水浸后脱除进入一次除尘水中，经沉淀与OG泥一起压滤脱水后回配至烧结作为原料；
步骤4）、反吹：关闭下料控制阀（13），打开泄压阀（11），调整氮气压力为0.8-1.3Mpa，氮气流量500-1000Nm3/h，利用氮气对上料管道（2）、输料管道（14）进行反吹，将上料管道（2）、输料管道（14）中残余的二次除尘灰吹出。
5.如权利要求4所述的一种资源化处置炼钢二次除尘灰的方法，其特征在于，所述步骤1）炼钢二次除尘灰的粒度小于50目，炼钢二次除尘灰铁品位1.0-70%，碱金属及ZnO含量为0.01-4.50%。
6.如权利要求4所述的一种资源化处置炼钢二次除尘灰的方法，其特征在于，所述步骤3）中喷吹时氮气压力为1.3-1.6Mpa，氮气流量为1000-1500Nm3/h，喷粉流量为50-200kg/min。
7.如权利要求4所述的一种资源化处置炼钢二次除尘灰的方法，其特征在于，所述步骤3）中钾、钠、锌元素脱除率达到50-80%。
8.如权利要求4所述的一种资源化处置炼钢二次除尘灰的方法，其特征在于，所述炼钢二次除尘灰包括转炉二次除尘灰、脱硫除尘灰、混铁炉除尘灰及精炼炉除尘灰。
9.如权利要求8所述的一种资源化处置炼钢二次除尘灰的方法，其特征在于，所述转炉二次除尘灰铁品位20.0-50.0%，碱金属及ZnO含量1.0-3.0%，脱硫除尘灰铁品位20.0-40.0%，碱金属及ZnO含量0.01-0.05%，精炼炉除尘灰铁品位1.0-20.0%，碱金属及ZnO含量0.20-4.50%，混铁炉除尘灰铁含量30.0-70.0%，碱金属及ZnO含量0.25-2.60%。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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