2  二次資源的利用

2．1  二次資源來源與性狀

    將廢棄物直接作為二次資源配入煉鐵原料使用，是合理利用、實現價值增值的最主要和最有效的途徑。我們通過對二次資源的物料成分和性狀的全面分析，確定鐵前系統可以回收利用的品種，按照成分近似替代原則，建立起廢棄物和原、燃料之間的對應關系(見表1)。
2．2二次資源回收使用方式

    根據不同的二次資源的成分、性狀、產生環節和利用方式，確定回收使用流程，根據多年來的使用實踐，可以歸納為4種基本回收處理流程，分述如下：

2．2．1管道輸送式

    通過攪拌、沉淀(濃縮)，將液態的二次資源利用管道直接噴入燒結混合機參與燒結配料，適用于特別濕的物料。如：煉鋼轉爐的濕法除塵灰OG泥。

2．2．2罐車噴入式

    只利用罐車將廢棄物抽出，再噴入密封的料倉中，適用于特別干燥的極細粉料。如：化工產生的碳酸鈣和部分除塵粉等。

2．2．3配入勻礦式

    采取卡車回收、料場處理、參與勻礦堆積，配入勻礦系統，供燒結使用，適應于大部分含鐵廢棄物，如高爐一、二灰、氧化鐵皮、鋼渣、渣鐵等。

2．2．4破碎加工式

    采取卡車回收、料場處理、破碎加工的方式供給燒結使用。如：石灰石、白云石泥餅、細粒石灰石、白云石和雜塊礦等，這種處理流程主要適用于燒結的輔料，其特點是不參與勻礦系統，處理后直接進入燒結槽使用。

3  穩定質量的技術措施

    廢棄物是替代正常的原燃料使用的，它與正常的原燃料相比，明顯存在著品質差、成分波動大，加工處理難等不利因素，必須從技術和管理的角度，努力克服這些不利因素的影響，確保二次資源的正常使用。

3．1穩定混勻礦質量

    寶鋼燒結主原料是混勻礦，主要由不同的粉礦按照不同的配比通過混勻設施混合而成。大部分的廢棄物是配入混勻礦中使用的，而混勻礦的質量對保證合格的燒結礦和高爐鐵水質量至關重要，衡量混勻礦的質量有兩個指標：SiO₂和TFe成分波動值，如何在大量使用雜副原料的情況下控制混勻礦中SiO₂含量和TFe含量的穩定是大力推進資源再利用過程中所面臨的和必須解決的重要課題。廢棄物的特性決定了其物理性能及化學成分的不穩定，尤其是其主要關鍵成分(TFe和SiO₂值)與混勻礦目標成分相差較遠(見表2)，這就將導致整個混勻礦大堆成分的不均勻和不穩定。
    自2004年開始，寶鋼分公司加大了對資源綜合利用的推進力度，廢棄物作為二次資源的用量不斷攀升，為此，我們也繼續加大了對確保混勻堆積、燒結礦質量研究的力度。

3．1．1  質量工具的運用

    充分運用質量管理體系中技術分析和統計工具，是確保混勻礦質量穩定的重要方法。我們對混勻礦質量進行潛在失效模式和后果分析(FMEA)，根據大量不同品種雜副原料配入混勻礦、參與燒結配料后對混勻礦成品、燒結礦質量可能造成的不利影響，我們進一步分析了多方面的影響因素，在確定了不同因素的S(嚴重度)、O(頻度)和D(可探測度)以及RPN(風險順序度)后，然后逐一地制定并落實對策措施，納入控制計劃(CP)加以控制。對于混勻堆積過程8iO₂、成品燒結礦的堿度和TFe，我們還采用SPC的方法進行數據監控，通過將作業過程中每4小時一次的成分抽樣進行打點和差異分析。對影響質量最關鍵的定量切出裝置(CFW)，運用測量系統分析(MSA)對其進行精度要求的分析和日常的管理，確保其計量精度在工藝要求范圍內。同時我們對經常產生的礦槽堵料問題也進行重點攻關，采用高分子襯板材料，改變清料周期以確保物流暢通。

3．I．2啟用混勻智能堆積控制數學模型

    燒結原料主要為混勻礦，燒結過程僅通過配加少量的熔劑來進行燒結礦CaO／SiO₂的趨勢調整。寶鋼的鐵礦石主要產自澳大利亞、巴西，少量產自印度、南非等國。燒結性能相差甚遠。為了獲得優質的燒結礦，保證生產過程持續穩定進行，配置了原料場貯存，來中和混勻、破碎、篩分各種原料。通常混勻礦由二十多個品種的料參加混勻，通過槽下的定量切出裝置CFW，按一定比例輸出，由堆料機走行完成一層層堆積。混勻過程按照“近似品種入同一礦槽”、“特殊品種進小槽”、保證“同一時刻切出的SiO₂含量均勻”等的原則進行。編制數學模型納入過程計算機控制，模型對SiO₂、TFe的控制逐步優化，實現智能堆積。其智能化和先進性主要體現在：第一，具有實時優化和控制功能，充分消化廢棄物對混勻礦造成的成分波動，同時為燒結配礦的多樣化和廉價化奠定了原料技術基礎；第二，具有自動提示和自動報表功能。將雜副原料使用對勻礦質量的不利影響減小了，對提高混勻礦的質量

起到了明顯的效果，SiO₂的標準偏差也從以前的0．18％左右下降到現在的0．12％，同時，燒結礦的一級品率保持較好水平，趨勢見圖l。

3．2廢棄物加工運輸過程的改進

    部分廢棄物由于含水高，增加了加工和運輸的困難。如泥餅、活性污泥等。這些廢棄物在皮帶運輸過程中往往存在粘料、堵料和落料等困難，阻礙生產的順行，污染環境，為此，我們在實踐中不斷探索采用自然晾干法、翻堆法、混合晾干法、多堆配置法、混合輸送法來解決此類問題。另外有針對性地開發了多種類型的清掃器，用以應對不同特性的粘性物料，主要有：高分子(聚氨酯)清掃器、雙頭雙面清掃器，三片旋轉式清掃器等。同時，為強化清掃效果，設計了組合式清掃器，根據不同清掃器的特殊效果，分為“粗、細、精、微”4道防線，按先剛后韌再柔序列優化組合，基本杜絕了膠帶機表面粘料造成的沿線灑落，保證了環境質量。

3．3穩定燒結礦的質量

    在燒結中央控制室，操作人員通過人機對話實現對工藝參數的設定及調整，獲取多方的信息進行綜合判斷實現燒結的優化操作。強調按技術規程、崗位規程實現標準化作業，重點抓好槽位管理、成分及熱量調整、燒透點管理、返礦平衡及混勻礦變堆時配比調整等技術操作。通過動態跟蹤來分析判斷質量控制狀態，過程能力分析與能力指數CPK的計算以及定期診斷來持續改進。

4  資源綜合利用的成效

    2000年～2003年寶鋼燒結利用廢棄物資源的能力從32萬t提高100萬t。2004年起又通過科研、技改的研究和改造以及物流的優化，截至2007年底燒結二次資源綜合利用已接近160萬t(見圖2)，回收利用品種由原來除塵灰、高爐二次灰、OG泥、氧化鐵皮、鋼渣，逐步增加泥餅、ESCS集塵粉、粒鐵、鐵渣、混合石灰粉等，基本包含所有的可利用工業廢棄物。自2004年以來實現價值增值6．8億元。不僅解決了廢棄堆場不夠用的尷尬，又變廢為寶，取的了良好的經濟效益和巨大的社會效益。

5  資源綜合利用存在的問題

5．1  OG泥和高爐除塵灰不能全部回收

    目前，轉爐OG泥還不能全量使用，主要是OC泥的Zn含量較高，大量使用后燒結礦的Zn含量明顯提高，造成高爐Zn負荷超標，影響高爐穩定順行。OG泥的Zn主要來自于煉鋼加入的廢鋼，有段時間OG泥Zn含量平均超過1．0％，為兼顧高爐二次灰的使用，燒結只能停用。解決方法是抓源頭，對煉鋼使用的廢鋼實行含Zn的批號管理。

    寶鋼的二次灰先前沒有脫Zn裝置，高爐的二次灰由于投產后Zn的循環富集，Zn含量已達到管理值的上限，只能廢棄部分二次灰。為此，2004年起寶鋼對高爐二次灰進行系列脫Zn的試驗研究，綜合比較選取經濟可靠的水力旋流脫Zn技術對高爐二次灰進行脫Zn。新的水力旋流分離裝置2006年4月投產，取得了滿意的效果。一座高爐每年可增加二次灰約2萬t，配入混勻礦后供燒結使用。

5．2鋼渣的使用受含P的限制

    寶鋼燒結原料主要來自進口礦粉，由于資源劣化，進口礦粉P呈逐年上升的趨勢。鋼渣的P含量較高，大量使用后燒結礦的P含量增加，高爐不具備脫P能力，P負荷增加，煉鋼需要額外增加生石灰消耗，增加成本影響冶煉節奏。因此，鋼渣的使用量受到煉鋼工藝的限制。需要進一步探索不同含P量鋼渣的使用工藝。

6  結  語

    寶鋼新一輪發展戰略目標是將寶鋼建設成全球最具競爭力的鋼鐵企業，建成與環境友好的綠色寶鋼。寶鋼煉鐵燒結的資源回收利用雖然取得了一定的成績，但我們也清醒地認識到，在減少污染排放的同時，充分利用廢棄物作為二次資源再利用，與環境友好相處，促進可持續發展是今后的努力方向。展望未來，燒結將堅持可持續的科學發展觀，積極推進物資的密閉循環，做到“減排放、資源化、無害化、生態化”。

    1)在鋼鐵企業生產過程中產生的粉塵和副產品中，將含有較高Fe、CaO、MgO、C等有益成分的資源進行回收利用，不僅可以減少污染，保護環境，而且可降低成本，具有很大的經濟效益和社會效益。

    2)寶鋼原料、燒結采用不同的方式對除塵粉、高爐二次灰、軋鋼氧化鐵皮、鋼渣、焙燒的副產品泥餅有效利用。多年來的實踐證明，這些方法在技術上、工藝上是可行的、合理的。

    3)對于當前存在的問題，需進一步深入研究，不斷探索合理利用的新工藝、新方法。OG泥和高爐二次灰脫Zn技術是主要的研究方向。