CN115652081A - 一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺 - Google Patents

一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺 Download PDF

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谭箭
何福礼
倪大成
祖建
张晓湘
贺志钦
李勇杰
钱西蓉
张杜
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Abstract

本发明涉及一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，包括如下步骤：(1)原材料转入干粉仓；(2)各物料计量后卸入多点进料封闭式输送设备；(3)各物料给入细碎混合机中；(4)将干混料输送至干混料仓储存；(5)干混料送入湿混机中预加水和液体结合剂进行湿混合；(6)湿混料转运至消解仓内进行陈化消解；(7)输送至造粒机中制备湿球团；(8)将湿球团筛分，筛上湿球团转入干燥机烘干得到干球团，其他送入返料仓后添加至细碎混合机中；(9)将干球团进行筛分，筛上干球团送入转底炉，其他送入返料仓内，并添加至细碎混合机中。本发明工艺流程短、占土地面积小，投资少、运行费用低、产品质量好。

Description

一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺
技术领域
本发明属于冶金固废综合利用技术领域，具体涉及一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺。
背景技术
钢铁企业在生产过程中会产生大量有利用价值的各种含铁含锌尘泥，主要包括烧结除尘灰、高炉瓦斯灰(或泥)、电炉粉尘、转炉LT粉(或OG泥)及氧化铁皮等。长期以来这些含铁含锌尘泥的主要利用方式是炼铁自循环，随着炼钢使用废镀锌铁皮比例的不断增加，导致上述部分尘泥中的含锌量也呈逐渐上升的趋势，而锌会引起高炉炉衬损坏、炉内结瘤，严重影响高炉寿命及生产工艺的稳定顺行和产品质量。
近年来，转底炉技术在我国推广应用的很快，是目前国内外最为先进的冶金尘泥处理利用技术。转底炉因具有环形炉膛和可转动的炉底而得名，其工艺过程是将含铁含锌尘泥(如LT粉等)、含碳粉(如CDQ粉，即干熄焦粉)及粘结剂等，经配料、混匀后制成含碳球团并干燥后加入转底炉中，炉膛内温度可达1300℃左右，含碳球团在这样的温度下随炉底旋转一周的过程中，球团中的铁氧化物被其中的碳元素还原为金属铁而成为金属化球团(DRI)，DRI由螺旋出料机推向炉外，经冷却和筛分后粒度≥8mm的合格球团供炼铁或炼钢使用，粒度＜8mm的粉料则供原料配矿，而其中的锌氧化物则被还原为金属锌后，以锌蒸汽的形式进入烟气中被再次氧化成氧化锌，而后经烟气收尘系统而得以回收利用，从而实现了含铁含锌尘泥的有效利用。
目前，处理冶金尘泥转底炉的干粉状物料制粒造球方法是将各种干粉状冶金粉尘定量给入对辊压球机或圆盘造球机中制成湿球团，湿球团筛去粒度＜8mm的碎料(湿返料)后，送入链篦干燥机内烘干至水份＜2％成为干球团，干球团筛去粒度＜8mm的碎料(干返料)后，连续、定量地给入转底炉内进行焙烧还原，而干湿返料则经细破碎后返回强力混合机中闭路循环利用。
其中的转炉LT粉(转炉烟气干法除尘灰)具有温度高、金属化率高、易自燃、粒度细小且易扬尘的特点，故需采用氮气保护的散装罐车转运；LT粉TFe波动较大需采用适当的预均化措施；LT粉中的CaO含量在10％以上，需要进行预消化，否则在烘干或自然养护过程中球团内的CaO遇水反应生产Ca(OH)2就会膨胀碎裂，使湿球团成球率和成品球团强度都很低。
现有技术预处理转炉LT粉的工艺方法是以散装罐车作为运输工具，采用氮气保护的装卸车操作，将其转运至3～5个筒仓内贮存，生产过程中以多仓同时定量(多仓搭配预均化措施)送入各仓下的加湿搅拌机内加水调湿后，用皮带机送入装有抓斗天车的消解库内堆存消解，经一定时间(如24小时)消解后由抓斗提运到多个中转仓中，再按原料配合比准确计量后送入强力混合机内与其它物料一同进行强力混匀。现有技术存在的问题主要有是系统占线长、占地面积大、设备繁多、投资大、运行成本高。
综上所述，亟需提供一种工艺流程短、占土地面积小，投资少、运行费用低的冶金尘泥转底炉的干粉状物料处理工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺流程短、占土地面积小，投资少、运行费用低的处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺。
上述目的是通过如下技术方案实现：一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，包括如下步骤：
(1)原材料分别转入转底炉生产厂区内的不同干粉仓内；
(2)将贮存在干粉仓内的各物料按预定的质量配合比经封闭式定量给料机准确计量后卸入多点进料封闭式输送设备；
(3)多点进料封闭式输送设备将物料给入细碎混合机中进行干法细破碎与同步混匀；
(4)将步骤(3)处理后排出的干混料输送至干混料仓储存；
(5)干混料仓中的干混料经由仓下封闭式定量给料机送入湿混机中，所述湿混机中预加入定量的水和配合比规定的液态粘结剂进行湿混合；
(6)将步骤(5)处理后的湿混料转运至消解仓内进行陈化消解；
(7)将步骤(6)处理后的湿混料输送至造粒机中进行连续制粒制备预定尺寸范围内的湿球团；
(8)将湿球团筛分，筛上湿球团转入干燥机烘干得到预定含水量的干球团，湿球团筛下料送入返料仓后，定量添加至步骤(3)中的细碎混合机中；
(9)将步骤(8)中的干球团进行筛分，筛上干球团送入转底炉，干球团筛下料送入返料仓后定量添加至步骤(3)中的细碎混合机中。
本发明用于处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，转底炉生产厂区内布设干粉仓，原材料转入干粉仓，定量转入细碎混合机进行干混破碎并混匀，再进行湿混后进行造粒，造粒后小于规定尺寸的干、湿球团转入细碎混合机循环，湿球团干燥后符合尺寸要求的转入转底炉进行处理。本发明工艺流程短、占土地面积小、运行费用低、产品质量好。
具体应用时，在转底炉生产厂区内设6～12个、有效容积为300～800m3的干粉仓，干粉仓中的干粉状物料经准确计量后都能够自动卸入封闭式多点进料封闭式输送设备，转炉LT粉在氮气保护下装入散装罐车，并运到转底炉生产厂区内的干粉仓前在氮气保护下泵送到干粉仓内，其它干粉状物料，由散装罐车运送到转底炉生产厂区内的干粉仓前，并分别泵送入1～2个干粉仓内，且同一干粉仓内只能贮存一种物料；干湿返料由皮带机等输送设备送入设在湿混机旁边的1～2个、有效容积为100～200m3的返料仓内进行闭路循环。
所述的干粉仓优选是利浦式钢板仓，封闭式定量给料机为螺旋计量称，多点进料封闭式输送设备是空气斜槽，定量给料机是电子皮带称，细碎混合机是卧式球磨机，干燥机是三筒烘干机。干混料仓内的物料经预加水和配合比规定的液体结合剂湿混合后，由大倾角皮带机、可逆皮带输送机输送至消解仓，消解后的湿混料定量补加水后由制粒机制成规定尺寸的湿球团，湿球团经大倾角皮带机输送至振动筛进行筛分，合格湿球团经大倾角皮带机输送至干燥机，干燥机后的干球团经大倾角皮带机送入转底炉振动布料器，转底炉振动布料器起到布料和筛分的作用，大于预定尺寸的干球团送入转底炉，预定尺寸以下的干球团送入返料仓内后定量添加至细碎混合机中。
进一步的技术方案是，所述造粒机是锅形造球机或对辊制粒机。采用上述造粒机制出的球团粒径是φ15×20mm的圆柱状，比现有技术成球盘所造球的粒度大而均匀，比对辊压球机所造球团粒度小，这种圆柱状球团布于转底炉料床上透气性好，有利于提高球团的金属化率，且残存的氧化锌会降低到0.1％以下，金属化球团可在高炉或转炉中得以有效利用。
进一步的技术方案是，所述步骤(5)中湿混料的含水量为10％～15％。
进一步的技术方案是，所述细碎混合机为立式球磨机或卧式球磨机。
进一步的技术方案是，所述造粒机设有补水装置，所述步骤(7)中湿混料的含水量为15～35％。
进一步的技术方案是，所述干燥机为二筒回转式烘干机或三筒回转式烘干机。
进一步的技术方案是，所述步骤(8)中的干球团的含水量小于2％。
进一步的技术方案是，所述消解仓设有多个，所述消解仓下安装有定量给料机，各消解仓满仓后交错使用，所述消解仓内湿混料的陈化消解时间均在24～48小时。各消解仓满仓后交错使用可以保证消解仓内湿混料的陈化消解时间在要求的时间范围内，使其中的CaO和MgO充分水解为Ca(OH)2和Mg(OH)2；。
进一步的技术方案是，所述干燥机以余热回收和除尘净化后的外排转底炉烟气作为热风，热风流经所述干燥机后进入烟气收尘器。热风为温度在100℃～200℃的转底炉外排烟气，干燥机采用三筒回转式烘干机，占地面积小、投资与设备故障均很小、且采用余热回收和除尘净化后的转底炉排空烟气作为热风，不仅节省了烘干热风炉投资，更会大幅降低干球制粒系统的运行费用。
进一步的技术方案是，所述步骤(5)中添加的水为工业废水。
进一步的技术方案是，所述原材料包括转炉烟气干法除尘灰、高炉布袋灰、高炉瓦斯灰、炼钢除尘灰、干熄焦粉及粉状粘结剂。当然也可包括烧结除尘灰、电炉粉尘等。
进一步的技术方案是，所述的粉状粘结剂是膨润土或凹凸棒土，所述的液态粘结剂是水玻璃或纸浆废液。采用上述粉状粘结剂和液态粘结剂，所用粉状和液态复合结合剂成本与现有造球盘所用结合剂相当，却是对辊压球机的十分之一，以价格低廉且易购的粉状结合剂和液态结合剂作为球团复合结合剂可显著提高湿混料的成球性能，使成球率高于90％，湿球强度足以满足后步烘干、焙烧还原工序要求，且成品球团碎裂率低、强度高。
相比于现有技术，本发明工艺流程短、占土地面积小，投资少、运行费用低、产品质量好、生产环境优。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一种实施方式所涉及的冶金尘泥转底炉的干粉状物料处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本发明实施例如下，参照图1，一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，包括如下步骤：
(1)原材料分别转入转底炉生产厂区内的不同干粉仓内；
(2)将贮存在干粉仓内的各物料按预定的质量配合比经封闭式定量给料机准确计量后卸入多点进料封闭式输送设备；
(3)多点进料封闭式输送设备将物料给入细碎混合机中进行干法细破碎，与同步混匀；
(4)将步骤(3)处理后排出的干混料输送至干混料仓储存；
(5)干混料仓中的干混料经由仓下封闭式定量给料机送入湿混机中，所述湿混机中预加入定量的水和配合比规定的液态粘结剂进行湿混合；
(6)将步骤(5)处理后的湿混料转运至消解仓内进行陈化消解；
(7)将步骤(6)处理后的湿混料输送至造粒机中，并补加水进行连续制粒制备预定尺寸范围内的湿球团；
(8)将湿球团筛分，筛上湿球团转入干燥机烘干得到预定含水量的干球团，湿球团筛下料送入返料仓内后定量添加至步骤(3)中的细碎混合机中；
(9)将步骤(8)中的干球团进行筛分，筛上干球团送入转底炉，干球团筛下料送入返料仓后定量添加至步骤(3)中的细碎混合机中。
本发明用于处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，转底炉生产厂区内布设干粉仓，原材料转入干粉仓，定量转入细碎混合机进行干混破碎并混匀，再进行湿混后进行造粒，造粒后小于规定尺寸的干、湿球团转入细碎混合机循环，湿球团干燥后符合尺寸要求的转入转底炉进行处理。本发明工艺流程短、占土地面积小、运行费用低、产品质量好。
具体应用时，如图1，在转底炉生产厂区内设6～12个、有效容积为300～800m3的干粉仓，干粉仓中的干粉状物料经准确计量后都能够自动卸入封闭式多点进料封闭式输送设备，转炉LT粉在氮气保护下装入散装罐车，并运到转底炉生产厂区内的干粉仓前在氮气保护下泵送到干粉仓内，其它干粉状物料，由散装罐车运送到转底炉生产厂区内的干粉仓前，并分别泵送入1～2个干粉仓内，且同一干粉仓内只能贮存一种物料；干湿返料由皮带机等输送设备送入设在湿混机旁边的1～2个、有效容积为100～200m3的返料仓内进行闭路循环。
所述的干粉仓优选是利浦式钢板仓，封闭式定量给料机为螺旋计量称，多点进料封闭式输送设备是空气斜槽，定量给料机是电子皮带称，细碎混合机是卧式球磨机，干燥机是三筒烘干机。如图1，干混料仓内的物料经预加水和配合比规定的液体结合剂湿混合后，由大倾角皮带机、可逆皮带输送机输送至消解仓，消解后的湿混料定量补加水后由制粒机制成规定尺寸的湿球团，湿球团经大倾角皮带机输送至振动筛进行筛分，合格湿球团经大倾角皮带机输送至干燥机，干燥机后的干球团经大倾角皮带机送入转底炉振动布料器，转底炉振动布料器起到布料和筛分的作用，大于预定尺寸的干球团送入转底炉，预定尺寸以下的干球团送入返料仓内后定量添加至细碎混合机中。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述造粒机是锅形造球机或对辊制粒机。采用上述造粒机制出的球团粒径是φ15×20mm的圆柱状，比现有技术成球盘所造球的粒度大而均匀，比对辊压球机所造球团粒度小，这种圆柱状球团布于转底炉料床上透气性好，有利于提高球团的金属化率，且残存的氧化锌会降低到0.1％以下，金属化球团可在高炉或转炉中得以有效利用。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述步骤(5)中湿混料的含水量为10％～15％。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述细碎混合机为立式球磨机或卧式球磨机。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述造粒机设有补水装置，所述步骤(7)中湿混料的含水量为15～35％。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述干燥机为二筒回转式烘干机或三筒回转式烘干机。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述步骤(8)中的干球团的含水量小于2％。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述消解仓设有多个，所述消解仓下安装有定量给料机，各消解仓满仓后交错使用，所述消解仓内湿混料的陈化消解时间均在24～48小时。各消解仓满仓后交错使用可以保证消解仓内湿混料的陈化消解时间在要求的时间范围内，使其中的CaO和MgO充分水解为Ca(OH)2和Mg(OH)2；。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述干燥机以余热回收和除尘净化后的外排转底炉烟气作为热风，热风流经所述干燥机后进入烟气收尘器。热风为温度在100℃～200℃的转底炉外排烟气，干燥机采用三筒回转式烘干机，占地面积小、投资与设备故障均很小、且采用余热回收和除尘净化后的转底炉排空烟气作为热风，不仅节省了烘干热风炉投资，更会大幅降低干球制粒系统的运行费用。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述步骤(5)中添加的水为工业废水。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述原材料包括转炉烟气干法除尘灰、高炉布袋灰、高炉瓦斯灰、炼钢除尘灰、干熄焦粉及粉状粘结剂。当然也可包括烧结除尘灰、电炉粉尘等。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述的粉状粘结剂是膨润土或凹凸棒土，所述的液态粘结剂是水玻璃或纸浆废液。采用上述粉状粘结剂和液态粘结剂，所用粉状和液态复合结合剂成本与现有造球盘所用结合剂相当，却是对辊压球机的十分之一，以价格低廉且易购的粉状结合剂和液态结合剂作为球团复合结合剂可显著提高湿混料的成球性能，使成球率高于90％，湿球强度足以满足后步烘干、焙烧还原工序要求，且成品球团碎裂率低、强度高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原材料分别转入转底炉生产厂区内的不同干粉仓内；
(2)将贮存在干粉仓内的各物料按预定的质量配合比经封闭式定量给料机准确计量后卸入多点进料封闭式输送设备；
(3)多点进料封闭式输送设备将物料给入细碎混合机中进行干法细破碎与同步混匀；
(4)将步骤(3)处理后排出的干混料输送至干混料仓储存；
(5)干混料仓中的干混料经由仓下封闭式定量给料机送入湿混机中，所述湿混机中预加入定量的水和配合比规定的液态粘结剂进行湿混合；
(6)将步骤(5)处理后的湿混料转运至消解仓内进行陈化消解；
(7)将步骤(6)处理后的湿混料输送至造粒机中进行连续制粒，制备预定尺寸范围内的湿球团；
(8)将湿球团筛分，筛上湿球团转入干燥机烘干得到预定含水量的干球团，湿球团筛下料送入返料仓后，定量添加至步骤(3)中的细碎混合机中；
(9)将步骤(8)中的干球团进行筛分，筛上干球团送入转底炉，干球团筛下料送入返料仓内后定量添加至步骤(3)中的细碎混合机中。
2.根据权利要求1所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述造粒机是锅形造球机或对辊制粒机。
3.根据权利要求2所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述细碎混合机为立式球磨机或卧式球磨机。
4.根据权利要求3所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述造粒机设有补水装置，所述步骤(7)中湿混料的含水量为15～35％。
5.根据权利要求3所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述干燥机为二筒回转式烘干机或三筒回转式烘干机。
6.根据权利要求2所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述消解仓设有多个，所述消解仓下安装有定量给料机，各消解仓满仓后交错使用，所述消解仓内湿混料的陈化消解时间均在24～48小时。
7.根据权利要求2～6任意一项所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述干燥机以余热回收和除尘净化后的外排转底炉烟气作为热风，热风流经所述干燥机后进入烟气收尘器。
8.根据权利要求2所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述步骤(5)中添加的水为工业废水。
9.根据权利要求2所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述原材料包括转炉烟气干法除尘灰、高炉布袋灰、高炉瓦斯灰、炼钢除尘灰、干熄焦粉及粉状粘结剂。
10.根据权利要求9所述的一种处理含铁含锌冶金尘泥转底炉的干粉状物料造粒工艺，其特征在于，所述的粉状粘结剂是膨润土或凹凸棒土，所述的液态粘结剂是水玻璃或纸浆废液。
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