鐵前系統(tǒng)除塵灰再利用現(xiàn)狀

黃亞玲  司新國  方麗平  李洪民  曹維超  齊鳳來

（河鋼集團唐鋼公司煉鐵部）

摘  要：本文結合河鋼唐鋼煉鐵部生產(chǎn)實踐，介紹了鐵前系統(tǒng)除塵灰的來源、特性，及資源再利用方式，并對其使用效果進行了分析。結果表明含鐵資源除塵灰可以實現(xiàn)鐵前內部循環(huán)再利用，不但節(jié)能降耗，而且降低了生產(chǎn)成本。但在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，有待于今后逐步解決與完善。

關鍵字：除塵灰，燒結，高爐

1 前言

近年來，鋼鐵工業(yè)對環(huán)境的影響日益突出，引起社會的廣泛關注與重視。鋼鐵工業(yè)對環(huán)境的污染物分為三類：廢氣、廢水、固體廢棄物，從不同角度和程度污染著周圍環(huán)境，且污染物排放量大、成分復雜。在冶金生產(chǎn)中，不同工藝過程產(chǎn)生的污染物不盡相同，因此，在處理冶金工業(yè)對環(huán)境污染問題時，首先要確定各生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物種類與特點，其次研究處理污染物的方法與手段，最后實現(xiàn)其高效、循環(huán)再利用。本文以河鋼唐鋼煉鐵部固體廢棄物除塵灰為對象，分析了其來源、特點，并對再利用過程進行了分析與總結。

2 除塵灰的來源

除塵灰主要來自燒結和高爐除塵系統(tǒng)。燒結除塵灰分為機頭除塵灰、機尾除塵灰和環(huán)境除塵灰；高爐除塵灰分為干法除塵灰、重力除塵灰和出鐵場除塵灰。除塵灰來源及其化學成分，如表1、表2。

表1 鐵前燒結與高爐系統(tǒng)除塵灰來源

表2 鐵前燒結與高爐系統(tǒng)除塵灰化學成分/ %

3 除塵灰再利用方式

3.1 燒結除塵灰再利用

唐鋼煉鐵本部包含五臺燒結機，其除塵灰通過電除塵或重力除塵方式收集。燒結機頭除塵灰因堿金屬含量高，外賣供外部單位生產(chǎn)肥料；燒結機尾除塵灰和環(huán)境除塵灰直接返回燒結配料室燒結返礦倉，參與燒結配料，其循環(huán)利用方法簡單，利用率高，但存在弊端，即堿金屬及其它有害元素循環(huán)富集，對高爐危害較大。

3.2 高爐除塵灰再利用

3.2.1 高爐重力除塵灰

高爐重力除塵灰是由高爐爐頂排除的荒煤氣攜帶大量原燃料的粉塵以及高溫區(qū)激烈反應而產(chǎn)生的微粒，經(jīng)過重力除塵器去除的較粗的顆粒，其化學成分與燒結焦粉、白煤對比結果，如表3，可知重力灰含碳量高，達到焦粉固定碳的52%，可考慮替代部分焦粉循環(huán)利用。唐鋼煉鐵南區(qū)在2015年4月份進行工業(yè)試驗，試驗表明集中使用重力灰可以滿足燒結工藝要求。自2015年5月開始取消混勻礦結構中重力灰連續(xù)配加方式，積存至一定量后集中配加，重力灰按混勻礦結構的1.5%配加，同時降低焦粉配比0.6%，不僅降低了燒結固體燃耗，而且也減少了硫帶入，減輕了燒結脫硫負擔。

表3  含碳物料匯總表 / %

3.2.2 高爐干法除塵灰

高爐干法除塵灰是經(jīng)過重力除塵器剩余的較細顆粒，通過布袋除塵器凈化而獲得的除塵灰。干法除塵灰經(jīng)給料機連續(xù)、均勻供料給皮帶機至混勻機，加入水和藥劑（起泡劑和捕收劑）后進行充分混勻，經(jīng)過浮選和重選后將含碳較高的碳粉和含鐵較高的鐵粉分離出來，工藝流程，如圖1。

1）碳粉的使用

干法除塵灰分離出的碳粉化學成分，如表4。碳粉化學成分與唐鋼現(xiàn)使用的噴吹無煙煤、噴吹煙煤比較：水分含量偏高，碳含量介于噴吹煙煤和噴吹無煙煤之間，灰分含量較高，揮發(fā)分與無煙煤接近。因過高含量的揮發(fā)分在生產(chǎn)中存在安全隱患，碳粉的揮發(fā)分含量低，有利于增加煙煤配比，從而降低混煤成本。通過在唐鋼二號高爐的生產(chǎn)實踐，生產(chǎn)過程中配加5%的碳粉能夠滿足高爐噴吹條件，爐缸工作狀態(tài)良好，且使混煤成本降低6.2元/噸。

表4 干法除塵灰分離出的碳粉化學成分 / %

2）鐵粉的使用

干法除塵灰分離出的鐵粉化學成分，如表5。鐵粉成分與唐鋼現(xiàn)使用的某種外礦粉比較：水分含量偏高，品位、硅相近，鈣偏高，鋁偏低。鐵粉現(xiàn)直接通過唐鋼一次料場而配入混勻礦配料，因連續(xù)拉運，配加量少，若按5%配比替代澳粉計算，可降低鐵成本4.99元/噸。

表5 干法除塵灰分離出的鐵粉化學成分 / %

高爐干法除塵灰經(jīng)過處理分離后的鐵粉和碳粉均有利于降低成本，但在處理過程中堿金屬無法去除，再利用后有害元素循環(huán)富集，對高爐冶煉產(chǎn)生危害。

4 結語

固體廢棄物除塵灰的循環(huán)再利用，實現(xiàn)了鐵前系統(tǒng)內部含鐵、碳資源的循環(huán)利用，降低了燒結固體燃耗、熔劑消耗，以噴吹煙煤形式替代了部分高爐噴吹煤粉，降低了生產(chǎn)成本，效益顯著。但對燒結生產(chǎn)、高爐冶煉過程存在著不利影響，因此，要克服除塵灰存在的弊端，應控制合理的裝料制度、操作制度等手段，配合技術與工藝過程優(yōu)化，降低、減小，甚至消除鐵前系統(tǒng)除塵灰自身產(chǎn)生的弊端。