鐵前系統(tǒng)除塵灰再利用現(xiàn)狀

黃亞玲  司新國(guó) 方麗平 李洪民 曹維超 齊鳳來(lái)

河鋼集團(tuán)唐鋼公司煉鐵部

摘要：本文結(jié)合河鋼唐鋼煉鐵部生產(chǎn)實(shí)踐，介紹了鐵前系統(tǒng)除塵灰的來(lái)源、特性，及資源再利用方式，并對(duì)其使用效果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明含鐵資源除塵灰可以實(shí)現(xiàn)鐵前內(nèi)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(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，有待于今后逐步解決與完善。

關(guān)鍵字：除塵灰；燒結(jié)；高爐

前言

近年來(lái)，鋼鐵工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響日益突出，引起社會(huì)的廣泛關(guān)注與重視。鋼鐵工業(yè)對(duì)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(fù)雜。在冶金生產(chǎn)中，不同工藝過(guò)程產(chǎn)生的污染物不盡相同，因此，在處理冶金工業(yè)對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題時(shí)，首先要確定各生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物種類與特點(diǎn)，其次研究處理污染物的方法與手段，最后實(shí)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(duì)象，分析了其來(lái)源、特點(diǎn)，并對(duì)再利用過(guò)程進(jìn)行了分析與總結(jié)。

1   除塵灰的來(lái)源

除塵灰主要來(lái)自燒結(jié)和高爐除塵系統(tǒng)。燒結(jié)除塵灰分為機(jī)頭除塵灰、機(jī)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(chǎng)除塵灰。除塵灰來(lái)源及其化學(xué)成分，如表1、表2。

表1 鐵前燒結(jié)與高爐系統(tǒng)除塵灰來(lái)源

表2 鐵前燒結(jié)與高爐系統(tǒng)除塵灰化學(xué)成分/ %

2   除塵灰再利用方式

2.1  燒結(jié)除塵灰再利用

唐鋼煉鐵本部包含五臺(tái)燒結(jié)機(jī)，其除塵灰通過(guò)電除塵或重力除塵方式收集。燒結(jié)機(jī)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(jié)機(jī)尾除塵灰和環(huán)境除塵灰直接返回?zé)�結(jié)配料室燒結(jié)返礦倉(cāng)，參與燒結(jié)配料，其循環(huán)利用方法簡(jiǎn)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(duì)高爐危害較大。

2.2高爐除塵灰再利用

2.2.1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(yīng)而產(chǎn)生的微粒，經(jīng)過(guò)重力除塵器去除的較粗的顆粒，其化學(xué)成分與燒結(jié)焦粉、白煤對(duì)比結(jié)果，如表3，可知重力灰含碳量高，達(dá)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(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)表明集中使用重力灰可以滿足燒結(jié)工藝要求。自2015年5月開始取消混勻礦結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的1.5%配加，同時(shí)降低焦粉配比0.6%，不僅降低了燒結(jié)固體燃耗，而且也減少了硫帶入，減輕了燒結(jié)脫硫負(fù)擔(dān)。

表3  含碳物料匯總表 / %

2.2.2高爐干法除塵灰

高爐干法除塵灰是經(jīng)過(guò)重力除塵器剩余的較細(xì)顆粒，通過(guò)布袋除塵器凈化而獲得的除塵灰。干法除塵灰經(jīng)給料機(jī)連續(xù)、均勻供料給皮帶機(jī)至混勻機(jī)，加入水和藥劑（起泡劑和捕收劑）后進(jìn)行充分混勻，經(jīng)過(guò)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(lái)，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(xué)成分，如表4。碳粉化學(xué)成分與唐鋼現(xiàn)使用的噴吹無(wú)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(wú)煙煤之間，灰分含量較高，揮發(fā)分與無(wú)煙煤接近。因過(guò)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(guò)在唐鋼二號(hào)高爐的生產(chǎn)實(shí)踐，生產(chǎn)過(guò)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(xué)成分 / %

2） 鐵粉的使用

干法除塵灰分離出的鐵粉化學(xué)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(guò)唐鋼一次料場(chǎng)而配入混勻礦配料，因連續(xù)拉運(yùn)，配加量少，若按5%配比替代澳粉計(jì)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(xué)成分 / %

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

3   結(jié)語(yǔ)

固體廢棄物除塵灰的循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)了鐵前系統(tǒng)內(nèi)部含鐵、碳資源的循環(huán)利用，降低了燒結(jié)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(duì)燒結(jié)生產(chǎn)、高爐冶煉過(guò)程存在著不利影響，因此，要克服除塵灰存在的弊端，應(yīng)控制合理的裝料制度、操作制度等手段，配合技術(shù)與工藝過(guò)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。