CN111575492B - 一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法 - Google Patents

一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法，其采用转底炉系统实现含锌尘泥的高效脱锌，电炉融化过程充分利用熔融钢渣与热态直接还原铁余热，生成的铁水洁净度高，可直接供炼钢车间使用，实现金属铁的充分回收利用，并且在电炉加热融化过程中，钢渣内的游离氧化钙与预先参与配料的钢渣调质剂充分反应，生产高活性矿物质，实现炉渣安定性稳定、活性增加，便于后续加工处理。

Description

一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法
技术领域
本发明涉及钢渣及含锌尘泥处理领域，具体是涉及一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法。
背景技术
钢铁行业是典型的资源、能源密集型工业，钢铁企业生产在消耗大量资源的同时产生大量的废弃物，这些固废物既有可直接回用的有价元素，也有对生态环境造成污染的有害元素。大量固体废物的堆积，不仅造成了土地资源大规模占用，严重破坏生态环境，又导致了资源的浪费。钢铁企业通过多年的实践，在固废处置利用、厂内循环利用及市场化开发等方面取得了一定的成效，固废资源资源化利用水平取得了很大进步。然而，针对钢渣及含锌尘泥的综合处理手段一直没有得到有效解决，钢渣及含锌尘泥在资源化利用过程中存在以下问题：
1)钢渣因内部f-CaO(游离氧化钙)比例过高，造成钢渣安定性差，影响规模化应用。虽然采用了众多处理手段，如钢渣热焖、滚筒处理等，但f-CaO比例过高导致钢渣安定性的核心问题仍然没有解决，钢渣综合利用率较低。
2)因金属锌容易在高炉富集，影响高炉正常运行，含锌尘泥在资源化利用前必须有效去除。目前，转底炉工艺认为是当前最环保、高效处理工艺，但转底炉处理后的DRI(Direct Reduced Iron，直接还原铁)中S、P等杂质元素含量高，影响后续使用，导致含锌尘泥综合利用率偏低。
发明内容
本发明旨在提供一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法，以解决现有钢渣、含锌尘泥综合利用率低的问题。
具体方案如下：
一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法，该方法包括以下步骤：
S1、将含锌尘泥、碳粉和钢渣调质剂进行调配，并制备成具备球状混合料；
S2、将步骤S1制备出的球状混合料放入至转底炉进行高温固态还原反应，球状混合料中的铁元素生成热态的直接还原铁，且锌元素被还原并以蒸汽形式挥发，蒸汽经过余热回收系统处理后，经粉尘收集系统收集蒸汽中的锌粉；
S3、将步骤S2中反应生产的热态直接还原铁及炼钢车间产生的熔融钢渣一同送入埋弧还原电炉，混合后加热，反应生成的液态铁送至转炉车间进行炼钢，炉渣内的游离氧化钙与钢渣调质剂反应生成高活性矿物质。
进一步的，步骤S1中的碳粉为焦碳粉或者煤粉。
进一步的，步骤S1中的含锌尘泥、碳粉和钢渣调质剂通过混合机和压球机制备成具备强度的球状混合料，并通过烘干机来控制球状混合料中的水分。
本发明提供的含锌尘泥和钢渣综合处理方法与现有技术相比较具有以下优点：
1)采用转底炉系统实现含锌尘泥的高效脱锌，电炉融化过程充分利用熔融钢渣与热态直接还原铁余热，生成的铁水洁净度高，可直接供炼钢车间使用，实现金属铁的充分回收利用。
2)电炉加热融化过程中，钢渣内的游离氧化钙与预先参与配料的钢渣调质剂充分反应，生产高活性矿物质，实现炉渣安定性稳定、活性增加，便于后续加工处理。
附图说明
图1示出了含锌尘泥和钢渣综合处理方法的流程图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明提供了一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法，该方法包括以下步骤：
S1、含锌尘泥原料制备；将含锌尘泥、碳粉(焦碳粉或者煤粉)和钢渣调质剂按照成分定量配比要求进行调配，并通过强力混合机和压球机将定量配比后的原料制备成成分均匀并具备一定强度的球状混合料；再通过烘干机来控制球状混合料中的水分。
S2、含锌尘泥除杂；将步骤S1制备出的球状混合料放入至转底炉进行高温固态还原反应，以脱除含锌尘泥中的锌等有害元素，生成热态的直接还原铁，在反应中产生的蒸汽经过余热回收系统处理后，经粉尘收集系统收集生成锌粉。
S3、混合加热调质阶段；将步骤S2中反应生产的热态直接还原铁及炼钢车间产生的熔融钢渣一同送入埋弧还原电炉，混合后进行充分加热，反应生成的高洁净度液态铁可直接送至转炉车间进行炼钢，炉渣内的游离氧化钙与钢渣调质剂充分反应生成高活性矿物质，高活性矿物质的综合性能稳定，经处理后可广泛用于建材等领域。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1)采用转底炉系统实现含锌尘泥的高效脱锌，电炉融化过程充分利用熔融钢渣与热态直接还原铁余热，生成的铁水洁净度高，可直接供炼钢车间使用，实现金属铁的充分回收利用。
2)电炉加热融化过程中，钢渣内的游离氧化钙与预先参与配料的钢渣调质剂充分反应，生产高活性矿物质，实现炉渣安定性稳定、活性增加，便于后续加工处理。
以下结合某钢厂实际现状对本发明作进一步说明：
某钢厂对企业生产过程中固废进行了资源化利用，但转炉钢渣、高炉瓦斯灰(泥)、转炉干法灰、OG泥处理难度大，企业无法深度处理。现采用本发明含锌尘泥和钢渣综合处理方法来进行对上述固废进行综合处理，整个过程分为三个阶段：
第一阶段：含锌尘泥原料准备；将高炉瓦斯灰(泥)、转炉干法灰、OG泥以及钢渣调质剂按照计算比例，通过强力混合机进行充分混合，混合后的原料依次进入造球机、烘干机制得成分均匀并具有一定强度的球状混合料。
第二阶段：含锌尘泥除杂；将制备好的球状混合料通过螺旋输送机送入转底炉内，转底炉充分加热，使含锌尘泥内的锌元素被还原并以蒸汽形式挥发，经粉尘系统收集成锌粉，含锌尘泥中的铁元素生成热态的直接还原铁。
第三阶段：混合加热调质；将经转底炉处理后的热态直接还原铁以及转炉车间的熔融钢渣送入埋弧还原电炉进行混合后并充分加热，在电炉内钢渣与直接还原铁受热融化生成铁水，钢渣内的游离氧化钙可与S、P及调质剂充分反应生成高活性矿物质。制备出的铁水中S、P等有害元素含量低，铁水洁净度高，可直接送转炉车间进行炼钢处理。电炉内残余炉渣安定性稳定，高活性矿物占比提高，综合性能较好，经钢渣处理设施加工后可供建材等行业资源化利用。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法，其特征在于,该方法包括以下步骤：
S1、将含锌尘泥、碳粉和钢渣调质剂进行调配，并制备成具备球状混合料；
S2、将步骤S1制备出的球状混合料放入至转底炉进行高温固态还原反应，球状混合料中的铁元素生成热态的直接还原铁，且锌元素被还原并以蒸汽形式挥发，蒸汽经过余热回收系统处理后，经粉尘收集系统收集蒸汽中的锌粉；
S3、将步骤S2中反应生产的热态直接还原铁及炼钢车间产生的熔融钢渣一同送入埋弧还原电炉，混合后加热，反应生成的液态铁送至转炉车间进行炼钢，炉渣内的游离氧化钙与钢渣调质剂反应生成高活性矿物质。
2.根据权利要求1所述的含锌尘泥和钢渣综合处理方法，其特征在于：步骤S1中的碳粉为焦碳粉或者煤粉。
3.根据权利要求1所述的含锌尘泥和钢渣综合处理方法，其特征在于：步骤S1中的含锌尘泥、碳粉和钢渣调质剂通过混合机和压球机制备成具备强度的球状混合料，并通过烘干机来控制球状混合料中的水分。
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