CN113214871A - 一种欧冶炉协同处置油泥的方法 - Google Patents

一种欧冶炉协同处置油泥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种欧冶炉协同处置油泥的方法，具体包括以下步骤：步骤一、配料；步骤二、混匀；步骤三、储存；步骤四、配加；步骤五、欧冶炉处置。该欧冶炉协同处置油泥的方法，通过利用现有工艺，将油泥中油气热解后，进入欧冶炉煤气系统，实现油气的回收利用，炉内还原气氛消除了油泥中有机物形成二噁英的可能性，实现无害化，油泥中氧化铁还原成金属铁，进入熔池，实现最大限度的回收利用，使得油泥中的铁素资源不仅可以替代部分含铁原料，还可以利用油泥中的碳来降低碳耗，使得本发明具有无害化、无二次污染及全量减量化的优势，且本发明协同处置成本低，价格优势明显，适应性优异。

Description

一种欧冶炉协同处置油泥的方法
技术领域
本发明涉及冶金废料处理技术领域，具体为一种欧冶炉协同处置油泥的方法。
背景技术
我国每年产生的油泥总量达1000余万吨，油泥主要产生来源是石油行业、炼油厂、钢铁行业、机械加工与制造、机械清洗、铁路系统机车、车辆作业、废水处理等，其中钢铁行业产生的油泥占30%以上。钢铁行业的油泥主要产生于企业在连铸、轧钢和废水处理等环节，在旋流沉淀池、平流沉淀池、化学除油器和高速过滤器等处收集。这些油泥成分复杂，沉降困难，处理难度大，油泥中除含有铁素物质外，还含有烃类、酚类、苯系物等多种化学物质，具有高毒性，并散发恶臭，若直接外排，会对自然环境造成严重污染，同时也会造成大量有用资源的浪费。
油泥的处理技术主要有填埋法、焚烧法、固化法、调质-机械脱水法、热解析处理法、生物处理法、萃取法、调剖注入法、及浮选除油法等，这些技术在实际大规模工业应用中存在处理过程成本高，工艺设备复杂，效率低，二次污染等问题，限制其进一步使用。此外，油泥处理难度大，目前已成为环保领域的突出问题之一，从综合利用的工艺技术现状来看，其处理大部分只停留在堆置、掩埋（或回填）及制砖等较低层次上，缺少具有高附加值的深度处理。一方面应积极开展油泥性质当前的油泥处理技术主要多是侧重无害化处理，涉及资源化利用的技术也主要是回收油的资源利用，很少涉及油泥中的其它元素或资源，从长远观点来看，回收污油、综合利用油泥是实现减量化、无害化和资源化的有效途径，尤其钢铁企业面临超低排放的压力越来越大，油泥中含有较高的铁素的资源，其减量化和资源化利用更具有迫切的需求和现实的必要性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种欧冶炉协同处置油泥的方法，解决了现有油泥处理难度大、工艺设备复杂、处理过程产生二次污染、处理成本高等的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种欧冶炉协同处置油泥的方法，具体包括以下步骤：
步骤一、配料：选择油泥和烧结返矿，其中油泥的重量配比为5-10%，烧结返矿的重量配比为90-95%；
步骤二、混匀：将步骤一中按配比称好的烧结返矿与油泥一同投入到搅拌罐中，以200-350r/min的转速搅拌10-15min，充分混匀后，注入定型模具中，定型后倒出，即可制得油泥返矿A；
步骤三、储存：将步骤二中制得的油泥返矿A通过胶带输送机输送到欧冶炉料仓中，并储存在料仓中，等待往欧冶炉配加；
步骤四、配加：利用设置在料仓下设置的电子皮带秤，按照一定的重量向欧冶炉下部的气化炉顶部加入油泥返矿A；
步骤五、欧冶炉处置：进入欧冶炉下部的气化炉的油泥，依靠气化炉拱顶区域1050℃的温度在缺氧环境下对油泥进行热解，使油泥中的有机组分发生大分子断裂，产生小分子气体、热解溶液和碳渣，在热解过程中，油泥中的有机物成分能转化成可利用的能量形式，热解产生的燃气可直接作为还原竖炉的还原气，油泥热解后残渣与烧结返矿一起经过高温熔融金属物料进入铁水，作为炼钢原料，非金属无机物进入炉渣，作为生产水泥和建筑材料的原料。
优选的，所述步骤一中油泥的重量配比为5%，烧结返矿的重量配比为95%。
优选的，所述步骤一中油泥的重量配比为8%，烧结返矿的重量配比为92%。
优选的，所述步骤一中油泥的重量配比为10%，烧结返矿的重量配比为90%。
优选的，所述步骤一中烧结返矿的粒度小于5mm。
优选的，所述步骤三中电子皮带秤按20-50kg/t.hm向欧冶炉下部的气化炉顶部加入油泥返矿A。
优选的，所述步骤四中欧冶炉风口前理论燃烧温度达到3900℃，炉缸最高温度可以达到2000℃，熔池温度在1600℃以上。
优选的，所述步骤四中油泥返矿A在欧冶炉中高温停留时间达3-5小时。
本发明提供了一种欧冶炉协同处置油泥的方法。具备以下有益效果：
该欧冶炉协同处置油泥的方法，通过利用现有工艺，将油泥中油气热解后，进入欧冶炉煤气系统，实现油气的回收利用，而且炉内是还原气氛，消除了油泥中有机物形成二噁英的可能性，实现了无害化，油泥中氧化铁还原成金属铁，进入熔池，实现最大限度的回收利用，使得油泥中的铁素资源不仅可以替代部分含铁原料，还可以利用油泥中的碳来降低碳耗，使得本发明具有无害化、无二次污染及全量减量化的优势，且本发明协同处置成本低，欧冶炉协同处理过程中仅需要进行建设相关的预处理工序，主体工序改动很小，投资小，同时，因欧冶炉主要以煤粉为能源，价格优势明显，因此，其处理成本较低，适应性优异。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供以下三种技术方案：一种欧冶炉协同处置油泥的方法，具体包括以下实施例：
实施例一、
步骤一、配料：选择油泥和烧结返矿，其中油泥的重量配比为5%，烧结返矿的重量配比为95%，且烧结返矿的粒度小于5mm；
步骤二、混匀：将步骤一中按配比称好的烧结返矿与油泥一同投入到搅拌罐中，以200r/min的转速搅拌15min，充分混匀后，注入定型模具中，定型后倒出，即可制得油泥返矿A；
步骤三、储存：将步骤二中制得的油泥返矿A通过胶带输送机输送到欧冶炉料仓中，并储存在料仓中，等待往欧冶炉配加；
步骤四、配加：利用设置在料仓下设置的电子皮带秤，按30kg/t.hm向欧冶炉下部的气化炉顶部加入油泥返矿A；
步骤五、欧冶炉处置：进入欧冶炉下部的气化炉的油泥，依靠气化炉拱顶区域1050℃的温度在缺氧环境下对油泥进行热解，使油泥中的有机组分发生大分子断裂，产生小分子气体、热解溶液和碳渣，在热解过程中，油泥中的有机物成分能转化成可利用的能量形式，热解产生的燃气可直接作为还原竖炉的还原气，油泥热解后残渣与烧结返矿一起经过高温熔融金属物料进入铁水，作为炼钢原料，非金属无机物进入炉渣，作为生产水泥和建筑材料的原料。
实施例二、
步骤一、配料：选择油泥和烧结返矿，其中油泥的重量配比为8%，烧结返矿的重量配比为92%，且烧结返矿的粒度小于5mm；
步骤二、混匀：将步骤一中按配比称好的烧结返矿与油泥一同投入到搅拌罐中，以300r/min的转速搅拌13min，充分混匀后，注入定型模具中，定型后倒出，即可制得油泥返矿A；
步骤三、储存：将步骤二中制得的油泥返矿A通过胶带输送机输送到欧冶炉料仓中，并储存在料仓中，等待往欧冶炉配加；
步骤四、配加：利用设置在料仓下设置的电子皮带秤，按50kg/t.hm向欧冶炉下部的气化炉顶部加入油泥返矿A；
步骤五、欧冶炉处置：进入欧冶炉下部的气化炉的油泥，依靠气化炉拱顶区域1050℃的温度在缺氧环境下对油泥进行热解，使油泥中的有机组分发生大分子断裂，产生小分子气体、热解溶液和碳渣，在热解过程中，油泥中的有机物成分能转化成可利用的能量形式，热解产生的燃气可直接作为还原竖炉的还原气，油泥热解后残渣与烧结返矿一起经过高温熔融金属物料进入铁水，作为炼钢原料，非金属无机物进入炉渣，作为生产水泥和建筑材料的原料。
实施例三、
步骤一、配料：选择油泥和烧结返矿，其中油泥的重量配比为10%，烧结返矿的重量配比为90%，且烧结返矿的粒度小于5mm；
步骤二、混匀：将步骤一中按配比称好的烧结返矿与油泥一同投入到搅拌罐中，以350r/min的转速搅拌10min，充分混匀后，注入定型模具中，定型后倒出，即可制得油泥返矿A；
步骤三、储存：将步骤二中制得的油泥返矿A通过胶带输送机输送到欧冶炉料仓中，并储存在料仓中，等待往欧冶炉配加；
步骤四、配加：利用设置在料仓下设置的电子皮带秤，按20kg/t.hm向欧冶炉下部的气化炉顶部加入油泥返矿A；
步骤五、欧冶炉处置：进入欧冶炉下部的气化炉的油泥，依靠气化炉拱顶区域1050℃的温度在缺氧环境下对油泥进行热解，使油泥中的有机组分发生大分子断裂，产生小分子气体、热解溶液和碳渣，在热解过程中，油泥中的有机物成分能转化成可利用的能量形式，热解产生的燃气可直接作为还原竖炉的还原气，油泥热解后残渣与烧结返矿一起经过高温熔融金属物料进入铁水，作为炼钢原料，非金属无机物进入炉渣，作为生产水泥和建筑材料的原料。
其中，在欧冶炉中配加30kg/t.hm油泥返矿A时，欧冶炉炉况稳定，各项运行指标显示良好，未对欧冶炉的上料能力产生影响，不影响冷煤气质量，拱顶温度无明显变化、而拱顶温度控制用的粉尘烧嘴氧气量无明显变化，不影响炉料透气性、不增加竖炉压差，风口的氧量无明显变化，对竖炉金属化率无显著影响，可替代部分烧结矿，综合燃料比略有下降，生产的铁水成分波动不大，欧冶炉冶炼渣的基本成分变化不大，炉渣成分都在合理范围。
对比实验：
本发明对油泥的处置方式与水泥窑等传统焚烧装置相比，本发明中炉内温度高气化炉拱顶区域温度达到1050℃，欧冶炉风口前理论燃烧温度达到3900℃，炉缸最高温度可以达到2000℃，熔池温度在1600℃以上，且物料在熔池停留时间较长，这一条件能够保证协同处理的油泥返矿实现熔融处理，能够保证无害化处理，也能保证二噁英的分解，而水泥窑等传统焚烧装置处理温度一般不超过1450℃；
本发明中提出的处置方法在高温环境中停留时间长，其中油泥返矿在欧冶炉中高温停留时间达3-5小时，而在水泥窑中仅有20-30分钟；
本发明无二次污染物排放，本发明中欧冶炉内为还原性气氛，不会产生二噁英等污染物，欧冶炉可以有效回收油泥返矿中的有机物、无机物（包括非金属无机物和金属），其中，有机物作为燃料在炉内高温裂解变为煤气、金属物料进入铁水（作为炼钢原料）、非金属无机物进入渣中（作为水渣产品），处理油泥后对产品和副产品质量无影响，这样实现了油泥的无害化和高值化处理，而由于传统焚烧装置中回转窑处理温度较低、停留时间较短、窑内为氧化性气氛，容易产生较多的窑灰和烟气，其中窑灰列为危废，烟气中含有二噁英等污染物。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种欧冶炉协同处置油泥的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一、配料：选择油泥和烧结返矿，其中油泥的重量配比为5-10%，烧结返矿的重量配比为90-95%；
步骤二、混匀：将步骤一中按配比称好的烧结返矿与油泥一同投入到搅拌罐中，以200-350r/min的转速搅拌10-15min，充分混匀后，注入定型模具中，定型后倒出，即可制得油泥返矿A；
步骤三、储存：将步骤二中制得的油泥返矿A通过胶带输送机输送到欧冶炉料仓中，并储存在料仓中，等待往欧冶炉配加；
步骤四、配加：利用设置在料仓下设置的电子皮带秤，按照一定的重量向欧冶炉下部的气化炉顶部加入油泥返矿A；
步骤五、欧冶炉处置：进入欧冶炉下部的气化炉的油泥，依靠气化炉拱顶区域1050℃的温度在缺氧环境下对油泥进行热解，使油泥中的有机组分发生大分子断裂，产生小分子气体、热解溶液和碳渣，在热解过程中，油泥中的有机物成分能转化成可利用的能量形式，热解产生的燃气可直接作为还原竖炉的还原气，油泥热解后残渣与烧结返矿一起经过高温熔融金属物料进入铁水，作为炼钢原料，非金属无机物进入炉渣，作为生产水泥和建筑材料的原料。
2.根据权利要求1所述的一种欧冶炉协同处置油泥的方法，其特征在于：所述步骤一中油泥的重量配比为5%，烧结返矿的重量配比为95%。
3.根据权利要求1所述的一种欧冶炉协同处置油泥的方法，其特征在于：所述步骤一中油泥的重量配比为8%，烧结返矿的重量配比为92%。
4.根据权利要求1所述的一种欧冶炉协同处置油泥的方法，其特征在于：所述步骤一中油泥的重量配比为10%，烧结返矿的重量配比为90%。
5.根据权利要求1所述的一种欧冶炉协同处置油泥的方法，其特征在于：所述步骤一中烧结返矿的粒度小于5mm。
6.根据权利要求1所述的一种欧冶炉协同处置油泥的方法，其特征在于：所述步骤三中电子皮带秤按20-50kg/t.hm向欧冶炉下部的气化炉顶部加入油泥返矿A。
7.根据权利要求1所述的一种欧冶炉协同处置油泥的方法，其特征在于：所述步骤四中欧冶炉风口前理论燃烧温度达到3900℃，炉缸最高温度可以达到2000℃，熔池温度在1600℃以上。
8.根据权利要求1所述的一种欧冶炉协同处置油泥的方法，其特征在于：所述步骤四中油泥返矿A在欧冶炉中高温停留时间达3-5小时。
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