CN114892006A - 转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统,其中转底炉处理轧钢含油泥水的系统包括油水分离器、混料机、对辊压球机、烘干装置、转底炉、余热锅炉、布袋除尘器;本发明摒弃了传统工艺中将水分离出来进行水处理,油泥再处理的复杂工艺,创新性地采用不分水分油的工艺,充分利用了轧钢油泥水中的水和油,同时有效回收了油泥水中的铁、锌、碳元素,降低了转底炉工序能耗,增加了铁产品,从而实现轧钢含油泥水的高效资源化利用。
Description
技术领域
本发明属于冶金与能源技术领域,涉及一种转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统。
背景技术
中国作为全球钢铁大国,每年的含铁锌尘泥产生量超过2000万吨,目前多采用转底炉直接还原工艺进行处理,处理的原料一般包括高炉除尘灰、湿法除尘的瓦斯泥、出铁场灰、转炉干法灰、湿法除尘的OG泥、电炉灰等原料;转底炉还原处理后,尘泥中的锌挥发进入烟气系统,通过收尘系统进行回收,得到次氧化锌粉直接外售,还原所得金属化球团作为炼铁或炼钢原料。
轧钢含油泥水是钢铁厂在热轧和冷轧工序产生的含油泥废水,钢铁企业对轧钢油泥水一般先进行分离,分离出的废水进入水处理单元,分离出的油泥采用干化后返回烧结工序、烘干后配加各种添加剂制成球团返回炼钢工序、烘干后采用干馏设备提取其中的油份等多种处理工艺,这些工艺方法存在增加处理设备,效率较低的缺点,同时没有对轧钢含油泥水进行直接利用,也没有回收其中的锌元素,没有实现轧钢含油泥水的高效利用。
公开号CN 112458279 A公开了一种多膛炉、转底炉集成化工艺方法,首先将冶金企业生产过程中需要处理的固废种类根据其特性及成分不同进行分类规划:一类,焦油渣、废碳材、轧线油泥在多膛炉内进行处理;二类,高炉布袋灰、转炉干灰一起在转底炉内进行处理。多膛炉产出的高碳粉或含铁固体可参与转底炉造球,转底炉产出的金属化球团可做高炉炼铁原料或代替废钢进入转炉炼钢,转底炉产出的粗锌粉可直接出售。但是上述技术增加了多膛炉热解设备,与之配套的搅拌机混匀、干化蒸发等装置,产出的热解气作为转底炉的燃料,产出的干馏碳参与转底炉的配料,工艺较为复杂,设备投资较高。
公开号CN 106435082 A公开了一种处理含铁油泥的系统和方法,该系统包括:萃取装置,萃取装置有含铁油泥入口、溶剂入口、含油溶剂出口和含油固体残渣出口;混合装置,混合装置有含油固体残渣入口、煤粉入口、铁矿粉入口、粘结剂入口和混合物料出口;压球装置,压球装置有混合物料入口和混合球团出口;干燥装置,干燥装置有混合球团入口和干燥球团出口;转底炉,转底炉有干燥球团入口、还原烟气出口和还原固体产物出口,转底炉内有烧嘴;燃气熔分炉,燃气熔分炉有固体还原产物入口、熔分烟气出口、铁水出口和残渣出口。该方法增加了油泥的萃取装置、混合装置、压球装置、干燥装置和燃气熔分等装置,工艺流程长,设备多,必然增加了相应的投资。
公开号CN 113526821 A公开了一种钢铁厂含油污泥资源化利用的方法及装置,将含油污泥装入储料仓,经过压饼、绞碎、打散后,按比例配入石灰,进行混匀、造粒;以高温熔盐外加热的加热模式,进行污泥颗粒加热升温、预热脱水及油脂分解;将污泥颗粒送入转底炉内,经过微波场的作用,在无氧条件下进一步深度热解;待产品料仓内的污泥料冷却后,运往烧结厂;在烧结厂,把经过热解后的污泥料作为烧结原料进行回收利用,加入烧结配料仓,按生产工艺所需的比例配入混匀矿中;根据烧结矿碱度要求,相应减少熔剂的配入量,进行混匀和烧结,生产烧结矿,实现含油、氧化铁污泥的资源化利用。该方法增加了微波、熔盐加热、油气分离系统等工艺和装置,相应增加了设备投资和运行能耗。
公开号CN 112941311 A公开了一种转炉炼钢用复合冷压球团的制备方法,将5~15质量份的轧钢油泥、5~15质量份的炼钢污泥和2~8质量份的有机酸混匀,20~60℃静置20~60min,得到一次混匀料;再向一次混匀料加入15~25质量份的氧化铁皮,15~30质量份的高炉瓦斯泥和30~40质量份的除尘灰,搅拌,得到二次混匀料;然后将二次混匀料加压成型,干燥至水分含量小于2wt%,制得复合冷压球团。该技术是一种生产冷压球团的方法,也需要另外增加混合、压球、烘干装置,在配料上增加了有机草酸,必然增加了成本,操作相对复杂,球团中的铁仍以铁氧化物的形式存在,增加炼钢工序的渣量和冶炼时间。
公开号CN 110330204 A公开了一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置及方法,主要包含进料设备、设置在外壳内的热解炭化设备、冷却设备、可燃气处理设备、温度检测元件、电气控制系统、余热回收装置尾气处理装置。在实现以科学、安全的方式处置轧钢油泥,并对轧钢油泥有机成分所具有的热量进行利用和保证90%以上的减料率的基础上,该技术通过优化炭化主体设备结构,包括优化炭化管、螺旋轴结构和数量等,从而扩大炭化炉腔体面积,减小运动阻力,达到预防和缓解长期炭化过程中大块灰渣和小颗粒灰与焦油气混合造成的黏附、结垢的作用。该技术需要热解炭化设备、冷却设备、可燃气处理设备、温度检测元件、电气控制系统、余热回收装置尾气处理等较多装置,设备投入多,工艺复杂,没有实现轧钢油泥的简约化高效利用。
综上所述,现有技术中对于轧钢油泥水的处理都需要先进行固液分离,然后将分离出来的水进行水处理,分离出的油泥再进行处理。其中对油泥进行处理时,有的对轧钢油泥采用制备球团返回烧结或返回炼钢工序,额外增加了成型、烘干等处理设备,且一般都需要加入粘结剂或添加剂改性用来增加球团的强度,其显而易见的缺点是增加了设备投资,同时增加了工艺的复杂性。也有对油泥进行烘干、热解回收其中的油品,热解气作为干馏热解装置的燃烧原料加以利用,该技术的缺点是:增加了烘干装置、热解装置、油气分离装置,相应增加了设备投资和油泥处理成本,工艺也相对复杂。
鉴于上述情况亟待研发一种处理含轧钢油泥水的方法,能够摒弃传统工艺中将水分离出来进行水处理,油泥再处理的复杂工艺,解决传统轧钢含油泥水处理工艺中,水处理的困难,实现轧钢含油泥水的全量化应用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷,本发明的目的是提供一种转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统,摒弃了传统工艺中将水分离出来进行水处理,油泥再处理的复杂工艺,创新性地采用不分水分油的工艺,充分利用了轧钢油泥水中的水和油,同时有效回收了油泥水中的铁、锌元素,降低了转底炉工序能耗,增加了铁产品与锌产品,从而实现轧钢含油泥水的高效资源化利用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明第一方面提供了一种转底炉处理轧钢含油泥水的系统,包括:
油水分离器,用于将轧钢含油泥水中的油品和轧钢泥水分离;
混料机,用于将含铁锌尘泥、还原剂、粘结剂以及所述油水分离器分离出来的轧钢泥水混合均匀;该混料机上设有尘泥仓、还原剂仓和粘结剂仓;
对辊压球机,用于将混料机混合后的物料压制成含碳球团;所述对辊压球机与所述混料机之间通过皮带连接;
烘干装置,用于将所述对辊压球机制备的含碳球团进行烘干;所述烘干装置与所述对辊压球机通过皮带连接;
转底炉,用于将烘干后的含碳球团进行还原;该转底炉的炉膛内依次分为预热区、还原一区、还原二区、还原三区、冷却区和出料区;所述转底炉的预热区设有烟道出口和与所述油水分离器油品出口连通的第一油品烧嘴;所述还原二区设有与所述油水分离器油品出口连通的第二油品烧嘴;
余热锅炉,用于将所述转底炉烟道出口出来的高温含锌烟气进行余热回收并产生蒸汽;所述余热锅炉与所述转底炉的烟道出口之间通过管道连接。
布袋除尘器,用于将经余热锅炉降温的含锌烟气进行除尘处理并得到氧化锌粉;该布袋除尘器的进口与余热锅炉烟气出口通过管道连接。
优选地,所述油水分离器采用浓缩机或浮选机。
优选地,所述烘干装置为网带烘干机、链篦烘干机或钢带烘干机中的一种。
优选地,所述第一油品烧嘴的中心线与所述烟道出口中心线的夹角为25~35°;所述第二油品烧嘴与所述烟道出口中心线的夹角为130~140°。
优选地,所述第一油品烧嘴与第二油品烧嘴采用雾化烧嘴。
本发明的第二方面提供了一种转底炉处理轧钢含油泥水的方法,采用本发明第一方面所述的转底炉处理轧钢含油泥水的系统;所述转底炉处理轧钢含油泥水的方法包括以下步骤:
S1,轧钢含油泥水分离,将轧钢含油泥水不经水处理,直接通过油水分离器分离,获得油品和轧钢泥水;
S2,制球,将轧钢泥水与含铁锌尘泥、还原剂和粘结剂混合均匀后压制成球,获得含碳球团;
S3,油品燃烧,将所述油品分两部分送入转底炉中,一部分油品送入转底炉的预热区进行燃烧,另一部分送入转底炉中的还原二区进行燃烧;
S4,转底炉还原,将含碳球团烘干后送入转底炉中进行还原,轧钢泥水和含铁锌粉尘中的锌被还原进入含锌烟气中,轧钢泥水中的铁氧化物与含铁锌尘泥中铁氧化物经高温还原成金属化球团。
优选地,所述步骤S2中:
所述含铁锌尘泥包括高炉二次灰、瓦斯泥、出铁场灰、OG泥、炼钢LT灰中的一种或多种;和/或
所述含铁锌尘泥、还原剂、粘结剂与轧钢泥水的质量比为100:(2~6):(2~4):(15~25);和/或
所述还原剂选自焦粉、兰炭、无烟煤中的一种;和/或
所述粘结剂选自有机淀粉、糖蜜、水玻璃、膨润土中的一种或多种;;和/或
所述含碳球团的含水量为8~14wt%。
优选地,所述步骤S3中:
所述油品的热值为4000~4800大卡/公斤;和/或
所述油品中,30~35wt%的油品送入转底炉的预热区,65~70wt%的油品送入转底炉中的还原二区。
优选地,所述步骤S4中:
所述烘干过程中,烘干温度为180~240℃;和/或
所述含碳球团烘干后,含水量≤2wt%,0.5m高度的落下强度≥4次;和/或
所述转底炉还原过程中,控制还原温度为1000~1350℃,还原时间为15~30min;和/或
所述金属化球团的抗压强度为1800~2200N/个。
优选地,所述步骤S4中:
所述含锌烟气经收尘系统处理后得到氧化锌粉尘;和/或
所述金属化球团作为高炉炼铁、电炉炼钢或转炉炼钢的原料。
本发明所提供的一种转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统,还具有以下几点有益效果:
1、本发明的转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统,摒弃了传统工艺中将水分离出来进行水处理,油泥再处理的复杂工艺,创新性地采用不分水分油的工艺,充分利用了轧钢含油泥水中的水和油,同时有效回收了含油泥水中的铁、锌元素,降低了转底炉工序能耗,增加了铁产品和锌产品,从而实现轧钢含油泥水的高效资源化利用;
2、本发明的转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统,摒弃了传统工艺中将水分离出来进行水处理,油泥再处理的复杂工艺,创新性地采用“不分水分油的工艺”,通过泥水分离器对轧钢含油泥水进行处理,分离出的油品用于转底炉处理含铁锌尘泥的燃料,分离出的轧钢泥水混合物无需再进行水处理,而是直接加入混料机中与含铁锌尘泥混合,实现了轧钢含油泥水与含铁锌尘泥的协同处理,工艺简单可行;
3、本发明解决了传统轧钢含油泥水处理工艺中,水处理的困难,分离油品的轧钢泥水直接加入混料机,代替了混料机需要加入的部分工业水,直接节省了水资源,相应节省了生产成本;
4、现有技术的返回烧结、制备球团矿、干馏工艺等传统工艺中,只是利用了含油泥水中的铁元素或油品,没有考虑回收油泥中的锌元素,本发明将轧钢泥水直接加入混料机,轧钢泥水中的含铁锌固体与原来系统中的含铁锌尘泥混合均匀,在转底炉中实现了共还原,其中的锌元素挥发进入烟气,通过收尘系统得以回收,实现了含油泥水的资源综合利用;
5、本发明转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统,充分利用轧钢含油泥水中的油份,将分离出的油品输送到转底炉,通过雾化烧嘴喷加到转底炉炉膛中,与转底炉内的助燃空气混合并迅速充分燃烧,一方面替代了转底炉中高热值燃气的消耗,降低了转底炉工序能耗;另一方面避免含油泥水中油份不充分燃烧,逸出在烟气中造成粘堵烟气系统的弊端;
6、本发明转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统,实现了轧钢含油泥水的全量化应用,有效利用了轧钢含油泥水中的水资源,协同回收了铁、锌、碳元素,从而实现了轧钢含油泥水的高效资源化利用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明转底炉处理轧钢含油泥水的系统的结构示意图;
图2为本发明转底炉处理轧钢含油泥水的方法的流程示意图;
图3为本发明转底炉处理轧钢含油泥水的方法所用的转底炉的示意图。
具体实施方式
为了能更好地理解本发明的上述技术方案,下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。
结合图1所示,本发明提供了转底炉处理轧钢含油泥水的系统,包括混料机1、油水分离器2、对辊压球机3、烘干装置4、转底炉5、余热锅炉6、布袋除尘器7。其中,油水分离器2用于将轧钢含油泥水中的油品和轧钢泥水分离。混料机1用于将含铁锌尘泥、还原剂、粘结剂以及油水分离器分离出来的轧钢泥水混合均匀;该混料机上设有尘泥仓、还原剂仓和粘结剂仓,混料机1与油水分离器2的轧钢泥水出口通过管道连通。对辊压球机3用于将混料机1混合后的物料压制成含碳球团;对辊压球机3与混料机1之间通过皮带连接。烘干装置4用于将对辊压球机3制备的含碳球团进行烘干;烘干装置4与对辊压球机3通过皮带连接;在具体的实施例中,该烘干装置4可以采用网带烘干机、链篦烘干机或钢带烘干机中的任意一种。转底炉5用于将烘干后的含碳球团进行还原;该转底炉5的炉膛内部依次分为预热区A、还原一区B、还原二区C、还原三区D、冷却区E和出料区F;转底炉5的预热区A设有烟道出口和与油水分离器2油品出口连通的第一油品烧嘴51;还原二区C设有与油水分离器2油品出口连通的第二油品烧嘴52;该转底炉5的预热区A的加料口设有用于将球团均匀布入转底炉5内的振动布料器。余热锅炉6用于将转底炉5烟道出口出来的含锌烟气进行余热回收并产生蒸汽,布袋除尘器7用于将余热锅炉降温的烟气进行除尘处理并得到氧化锌粉;余热锅炉6与转底炉5的烟道出口之间通过管道连接,布袋除尘器7进口与余热锅炉6的烟气出口通过管道连接。
结合图1所示,轧钢过程中冲洗下来的含油泥水不经过水处理,直接进入油泥水分离器2进行分离,该油泥水分离器2可以采用浓缩机、浮选机等,该油泥水分离器2的工作原理是依靠油和水的重力不同,将悬浮在上层的油分离出来的装置。
结合图3所示,为了保证油品充分燃烧以及快速提高转底炉内温度,转底炉5中,第一油品烧嘴51的中心线与烟道出口中心线的夹角为25~35°,第二油品烧嘴52与烟道出口中心线的夹角为130~140°;其中,第一油品烧嘴51与第二油品烧嘴52的位置是经过理论计算和实际生产实验得出的,可以保证油品充分燃烧,并阻止油品随着炉气进入转底炉烟道。在具体的实施例中,第一油品烧嘴51与第二油品烧嘴52采用雾化烧嘴,可以将油品完全雾化,提高燃烧效率。
结合图2所示,本发明还提供了一种转底炉处理轧钢含油泥水的方法,采用上述系统,充分利用了轧钢油泥水中的水和油,同时有效回收了油泥水中的铁、锌元素,降低了转底炉工序能耗,增加了铁产品和锌产品,从而实现轧钢含油泥水的高效资源化利用。
结合图2所示,本发明的转底炉处理轧钢含油泥水的方法,包括以下步骤:
S1,轧钢含油泥水分离,将轧钢含油泥水不经水处理,直接通过油水分离器分离,获得油品和轧钢泥水(即轧钢含油泥水中的泥水混合物);
具体过程为:轧钢含油泥水不经过水处理,直接输送至油泥水分离器中,将其中的油品和泥水混合物分离,获得油品和轧钢泥水。其中轧钢过程中冲洗下来的轧钢含油泥水中含油量约为10~20wt%,含泥量为20~30wt%;油泥水分离器可以是浓缩机、浮选机等,其工作原理是依靠油和水的重力不同,将悬浮在上层的油分离出来的装置。
S2,制球,将轧钢泥水与含铁锌尘泥、还原剂和粘结剂混合均匀后压制成球,获得含碳球团;
具体过程为:将分离出来的轧钢泥水加入至混合机中,与含铁锌尘泥、还原剂和粘结剂混合均匀,并通过对辊压球机压制成含碳球团;其中轧钢泥水中的水代替了部分工业用水,节省了水资源,而轧钢泥水中的固体部分(泥)与含铁锌尘泥一起在混料机中搅拌均匀,作为压球的原料,实现了轧钢泥水的全量化利用。含铁锌尘泥包括高炉二次灰、瓦斯泥、出铁场灰、OG泥、炼钢LT灰中的一种或多种;含铁锌尘泥、还原剂、粘结剂与轧钢泥水的质量比为100:(2~6):(2~4):(15~25);还原剂选自焦粉、兰炭、无烟煤中的一种;粘结剂剂选自有机淀粉、糖蜜、水玻璃、膨润土中的一种或多种;含碳球团的含水量为8~14wt%。
S3,油品燃烧,将所述油品分两部分送入转底炉中,一部分油品送入转底炉的预热区进行燃烧,另一部分送入转底炉中的还原二区进行燃烧;
具体过程为:将油水分离器分离出来的油品加入到转底炉中进行燃烧,其中油品的热值在4000~4800大卡/公斤,其分成两部分通过雾化喷嘴喷加到转底炉的炉膛中,与转底炉内的助燃空气混合并迅速充分燃烧,其中30~35wt%(比如三分之一左右)的油品喷加到转底炉的预热区,用于充分燃烧和快速提高预热区温度,其中第一油品烧嘴的中心线与烟道出口的夹角为25~35°,比如30°;65~70wt%(比如三分之二左右)的油品喷加到转底炉的还原二区,用于充分燃烧和保证强还原性气氛,烧嘴中心线与烟道出口中心线的夹角为130~140°,比如135°。第一油品烧嘴与第二油品烧嘴采用雾化烧嘴,可以将油品完全雾化,提高燃烧效率。喷加油品的第一油品烧嘴与第二油品烧嘴的位置是经过理论计算和实际生产试验得出的,可以保证油品充分燃烧,并阻止油品随着炉气进入转底炉的烟道。
S4,转底炉还原,将含碳球团烘干后送入转底炉中进行还原,轧钢泥水和含铁锌粉尘中的锌被还原进入含锌烟气中,轧钢泥水中的铁与含铁锌尘泥中铁氧化物经高温还原成金属化球团。
具体过程为:步骤S2中制备的含碳球团通过皮带转运至烘干装置内进行烘干处理,其中烘干温度控制在180~240℃,烘干时间为30~40min;这是与上述油泥包覆工艺相互关联的烘干温度,当温度小于180℃时会延长烘干时间,不利于生产,大于240℃球团容易产生裂纹,影响球团强度,烘干后含碳球团的含水量≤2wt%,0.5m高度落下强度(次数)≥4次。之后再将烘干后的含碳球团通过皮带转运至转底炉预热区的振动布料器,均匀的布入转底炉内进行还原,其中轧钢泥水与含铁锌尘泥中的锌都被还原挥发进入到含锌烟气中,并在收尘系统中除尘后回收得到氧化锌粉,轧钢泥水中的碳作为还原剂参与了反应,轧钢泥水中的铁氧化物与含铁锌尘泥中的铁氧化物经过高温还原形成金属化球团;金属化球团被送往高炉炼铁、电炉炼钢或转炉炼钢等工序,从而实现轧钢含油泥水与含铁锌粉尘的协同资源化利用。
在上述转底炉还原过程中,含碳球团在转底炉内还原温度控制在1000~1350℃,还原时间控制在15~30min(即含碳球团从进入转底炉到还原结束后形成金属化球团并排出转底炉的时间)。在转底炉中,油品替代了部分焦炉煤气燃烧,可降低转底炉用焦炉煤气量约10%~15%,产出的金属化球团抗压强度在1800~2200N/个。
下面结合具体的例子对本发明的一种转底炉处理轧钢含油泥水的方法及系统进一步介绍。
实施例1
本实施例中转底炉处理轧钢含油泥水的方法如下:
某钢铁厂轧钢油泥的含油量为12wt%,具体成分参见下表:
1)轧钢含油泥水分离:该钢厂的轧钢过程中冲洗下来的油泥水不经过水处理,送入浓缩机,将悬浮在上层的油和下层的泥水混合物分离开来,得到油品和轧钢泥水;
2)轧钢泥水加入混料机:分离出来的轧钢泥水与含铁锌尘泥、还原剂、粘结剂混合均匀。轧钢泥水中的水代替了部分工业用水,节省了水资源20%;轧钢泥水中的固体部分(泥)与含铁锌尘泥一起搅拌均匀,作为压球的原料,实现了轧钢泥水的全量化利用。
3)对辊压球、烘干工序。混料机混合后的物料送入对辊压球机压制成球团,压制成的含碳球团被送入链篦烘干机烘干,烘干温度控制在220℃,烘干后的含碳球团的含水量为1.5wt%,0.5m高度落下强度(次数)为5次。
4)油品送入转底炉燃烧:分离出的油品热值为4800大卡/公斤,分成两部分喷加到转底炉中,约三分之一的油品喷加到预热区,用于充分燃烧和快速提高预热区温度,第一油品烧嘴的中心线与烟道出口的夹角为30度;约三分之二的油品喷加到还原区,用于充分燃烧和保证强还原性气氛,第二油品烧嘴的中心线与烟道出口中心线的夹角为135度。第一油品烧嘴和第二油品烧嘴为雾化烧嘴,可以将油品完全雾化,提高燃烧效率。
5)转底炉还原:转底炉中的还原温度控制在1000℃~1250℃,还原时间控制在20min。在转底炉中,油品替代了部分焦炉煤气燃烧,可降低转底炉用焦炉煤气量约12%,产出的金属化球团抗压强度在2200N/个。
6)该金属化球团作为高炉炼铁的原料,实现了轧钢含油泥水与含铁锌尘泥的协同资源化利用。
实施例2
本实施例中转底炉处理轧钢含油泥水的方法如下:
某钢铁厂轧钢油泥的含油量为15wt%,具体成分参见下表:
1)轧钢含油泥水分离:该钢厂的轧钢过程中冲洗下来的油泥水不经过水处理,送入浮选机,将悬浮在上层的油和下层的泥水混合物分离开来,得到油品和轧钢泥水;
2)泥水混合物加入混料机:分离出来的轧钢泥水与含铁锌尘泥、还原剂、粘结剂混合均匀。轧钢泥水中的水代替了部分工业用水,节省了水资源18%;轧钢泥水中的固体部分(泥)与含铁锌尘泥一起搅拌均匀,作为压球的原料,实现了轧钢泥水的全量化利用。
3)对辊压球、烘干工序:混料机混合后的物料送入压球机压制成球团,压制成的球团被送入链篦烘干机烘干,烘干温度控制在240℃,烘干后的含碳球团的含水量为1.8wt%,0.5m高度落下强度(次数)为6次。
4)油品送入转底炉燃烧:分离出的油品热值4500大卡/公斤,分成两部分喷加到转底炉中,约三分之一的油品喷加到预热区,用于充分燃烧和快速提高预热区温度,第一油品烧嘴中心线与烟道出口的夹角为30度;约三分之二的油品喷加到还原区,用于充分燃烧和保证强还原性气氛,第二油品烧嘴中心线与烟道出口中心线的夹角为135度。第一油品烧嘴和第二油品烧嘴为雾化烧嘴,可以将油品完全雾化,提高燃烧效率。
5)转底炉还原:转底炉中的还原温度控制在1000℃~1300℃,还原时间控制在18min。在转底炉中,油品替代了部分焦炉煤气燃烧,可降低转底炉用焦炉煤气量约15%,产出的金属化球团抗压强度在2000N/个。
6)该金属化球团作为电炉炼钢的原料,实现了轧钢含油泥水与含铁锌尘泥的协同资源化利用。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (10)
1.一种转底炉处理轧钢含油泥水的系统,其特征在于,包括:
油水分离器,用于将轧钢含油泥水中的油品和轧钢泥水分离;
混料机,用于将含铁锌尘泥、还原剂、粘结剂以及所述油水分离器分离出来的轧钢泥水混合均匀;该混料机上设有尘泥仓、还原剂仓和粘结剂仓;
对辊压球机,用于将混料机混合后的物料压制成含碳球团;所述对辊压球机与所述混料机之间通过皮带连接;
烘干装置,用于将所述对辊压球机制备的含碳球团进行烘干;所述烘干装置与所述对辊压球机通过皮带连接;
转底炉,用于将烘干后的含碳球团进行还原;该转底炉的炉膛内部依次分为预热区、还原一区、还原二区、还原三区、冷却区和出料区;所述转底炉的预热区设有烟道出口和与所述油水分离器油品出口连通的第一油品烧嘴;所述还原二区设有与所述油水分离器油品出口连通的第二油品烧嘴;
余热锅炉,用于将所述转底炉烟道出口出来的高温含锌烟气进行余热回收并产生蒸汽;所述余热锅炉与所述转底炉的烟道出口之间通过管道连接。
布袋除尘器,用于将经余热锅炉降温的含锌烟气进行除尘处理并得到氧化锌粉;该布袋除尘器的进口与余热锅炉烟气出口通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的转底炉处理轧钢含油泥水的系统,其特征在于,所述油水分离器采用浓缩机或浮选机。
3.根据权利要求1所述的转底炉处理轧钢含油泥水的系统,其特征在于,所述烘干装置为网带烘干机、链篦烘干机或钢带烘干机中的一种。
4.根据权利要求1所述的转底炉处理轧钢含油泥水的系统,其特征在于,所述第一油品烧嘴的中心线与所述烟道出口中心线的夹角为25~35°;所述第二油品烧嘴与所述烟道出口中心线的夹角为130~140°。
5.根据权利要求1所述的转底炉处理轧钢含油泥水的系统,其特征在于,所述第一油品烧嘴与第二油品烧嘴采用雾化烧嘴。
6.一种转底炉处理轧钢含油泥水的方法,其特征在于,采用如权利要求1~5任一项所述的转底炉处理轧钢含油泥水的系统;所述转底炉处理轧钢含油泥水的方法包括以下步骤:
S1,轧钢含油泥水分离,将轧钢含油泥水不经水处理,直接通过油水分离器分离,获得油品和轧钢泥水;
S2,制球,将轧钢泥水与含铁锌尘泥、还原剂和粘结剂混合均匀后压制成球,获得含碳球团;
S3,油品燃烧,将所述油品分两部分送入转底炉中,一部分油品送入转底炉的预热区进行燃烧,另一部分送入转底炉中的还原二区进行燃烧;
S4,转底炉还原,将含碳球团烘干后送入转底炉中进行还原,轧钢泥水和含铁锌粉尘中的锌被还原进入含锌烟气中,轧钢泥水中的铁氧化物与含铁锌尘泥中铁氧化物经高温还原成金属化球团。
7.根据权利要求6所述的转底炉处理轧钢含油泥水的方法,其特征在于,所述步骤S2中:
所述含铁锌尘泥包括高炉二次灰、瓦斯泥、出铁场灰、OG泥、炼钢LT灰中的一种或多种;和/或
所述含铁锌尘泥、还原剂、粘结剂与轧钢泥水的质量比为100:(2~6):(2~4):(15~25);和/或
所述还原剂选自焦粉、兰炭、无烟煤中的一种;和/或
所述粘结剂选自有机淀粉、糖蜜、水玻璃、膨润土中的一种或多种;和/或
所述含碳球团的含水量为8~14wt%。
8.根据权利要求6所述的转底炉处理轧钢含油泥水的方法,其特征在于,所述步骤S3中:
所述油品的热值为4000~4800大卡/公斤;和/或
所述油品中,30~35wt%的油品送入转底炉的预热区,65~70wt%的油品送入转底炉中的还原二区。
9.根据权利要求6所述的转底炉处理轧钢含油泥水的方法,其特征在于,所述步骤S4中:
所述烘干过程中,烘干温度为180~240℃;和/或
所述含碳球团烘干后,含水量≤2wt%,0.5m高度的落下强度≥4次;和/或
所述转底炉还原过程中,控制还原温度为1000~1350℃,还原时间为15~30min;和/或
所述金属化球团的抗压强度为1800~2200N/个。
10.根据权利要求6所述的转底炉处理轧钢含油泥水的方法,其特征在于,所述步骤S4中:
所述含锌烟气经收尘系统处理后得到氧化锌粉尘;和/或
所述金属化球团作为高炉炼铁、电炉炼钢或转炉炼钢的原料。
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