CN113604660A - 一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及炼铁及原料加工技术领域，具体为一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法，通过预混匀措施使含铁尘灰的成分波动得到有效控制，烧结矿质量的稳定性得到大幅度提高；除尘灰因粒级极为细小，直接参与烧结矿配料，会严重影响料层透气性，对烧结矿的产量和质量都带来较大影响，通过微粒化处理之后，混合料层透气性得到极大改善，烧结机机速和利用系数都将得到提高；除尘灰微粒化后参与烧结配料，可在一定程度上代替部分铁粉矿起到制粒核心作用，有利于优化配料结构；通过烧结工艺，对原料中的有害元素，尤其是除尘灰中的碱金属、锌金属以及硫、砷等有害元素都有一定的脱除作用；本发明操作简便，成本相对较低，极具推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及炼铁及原料加工技术领域，具体为一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法。
背景技术
在钢铁企业生产过程中,需要经过选矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等生产工序, 各工序都会产生一些不同的工业固体废弃物，包括烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥、瓦斯泥等。各钢铁企业因工艺装备不同，固体废弃物产生量也存在差异，但这些固废中因含有铁、碳、氧化钙、氧化镁等有用成分，是钢铁企业内部重要的二次资源。但由于其成分及物理性能波动较大，全部回收利用仍然存在很大的困难，仍有相当部分处于外排堆积状态，既污染环境,又浪费资源。
现有技术对这些除尘灰的回收利用方式，绝大多数企业都是采用直接加入烧结或球团配料系统来完成回收利用的。这种回收工艺操作简便，生产成本也较低，但从长期运行跟踪情况来看，给烧结工序带来的影响却是多方面的：一是这些除尘灰数量大种类多，成分不稳定，造成烧结矿成分波动大，质量不稳定；二是这些除尘灰都经过了高温焙烧过程，疏水性较强，而且粒级偏小，直接配入混合料难以制粒，极易造成烧结料层透气性恶化，导致烧结生产能力下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法，操作简便，成本较低，极具推广价值。
为解决上述技术问题，本发明一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法,包括有如下步骤：
S1. 含铁尘灰混匀预处理，形成混合除尘灰，混合除尘灰包括有烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥和瓦斯泥，烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥和瓦斯泥的质量比重为3:3:2:1:1；
S2.将步骤S1配制的混合除尘灰中加入钢渣粒和石灰石粉作为粘结剂，其中石灰石粉质量配比为2%-3.5%，其中钢渣粒质量配比为≤8%；
S3.将完成步骤S2的混合物中加入质量比为6%-8%的水进行湿润，湿润后通过圆盘造球机进行微粒化处理，形成直径为2mm-6mm的除尘灰微粒；
S4.对完成步骤S3的除尘灰微粒进行干燥处理，将80℃-120℃的废气引入干燥床进行干燥处理，干燥后的除尘灰微粒含水量为2%；
S5.将完成步骤S4的除尘灰微粒与铁精矿、返矿、熔剂、燃料进行配料混合，铁精矿、返矿、除尘灰微粒、熔剂、燃料的质量配比为68:5:3:19:5；
S6.将完成步骤S5的混合物经加水润湿、混匀制粒后，布于烧结机台车上，再经过点火、抽风、烧结工艺过程，形成满足高炉要求的烧结矿。
进一步的，步骤S1所述的含铁尘灰混匀预处理通过储料仓按步骤S1的比例新型配加实现混匀。
进一步的，步骤S1所述的含铁尘灰混匀预处理采用逐层摊平断面切取实现混匀。
进一步的，步骤S2中，混合除尘灰、钢渣粒和石灰石粉的质量比为92:5:3。
进一步的，步骤S2中生石灰的粒度为150网目。
钢铁企业在生产过程中,都会产生诸如烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥、瓦斯泥等含铁尘灰。这些含铁尘灰成分差异较大，直接回收利用对烧结生产将造成较大的影响，本发明通过步骤S1形成质量相对稳定的混合除尘灰。
粘结剂的种类较多，如膨润土、石灰粉、水泥等，市场上也有一些特殊配方的成品粘结剂。本发明选择2%-3.5%的石灰粉，并加入质量配比为≤8%，主要是考虑提高铁品位降低烧结矿溶剂消耗。
干燥后的除尘灰微粒含水量为2%，否则将因其强度过低而影响其配料。
本发明的有益效果是：
1.通过预混匀措施使含铁尘灰的成分波动得到有效控制，烧结矿质量的稳定性得到大幅度提高；
2.除尘灰因粒级极为细小，直接参与烧结矿配料，会严重影响料层透气性，对烧结矿的产量和质量都带来较大影响，通过微粒化处理之后，混合料层透气性得到极大改善，烧结机机速和利用系数都将得到提高；
3.除尘灰微粒化后参与烧结配料，可在一定程度上代替部分铁粉矿起到制粒核心作用，有利于优化配料结构；
4.通过烧结工艺，对原料中的有害元素，尤其是除尘灰中的碱金属、锌金属以及硫、砷等有害元素都有一定的脱除作用；
5.本发明操作简便，成本相对较低，极具推广价值。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法,包括有如下步骤：
S1. 含铁尘灰混匀预处理，形成混合除尘灰，混合除尘灰包括有烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥和瓦斯泥，烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥和瓦斯泥的质量比重为3:3:2:1:1；
S2.将步骤S1配制的混合除尘灰中加入钢渣粒和石灰石粉作为粘结剂，其中石灰石粉质量配比为2%-3.5%，其中钢渣粒质量配比为小于等于8%；
S3.将完成步骤S2的混合物中加入质量比为6%-8%的水进行湿润，湿润后通过圆盘造球机进行微粒化处理，形成直径为2mm-6mm的除尘灰微粒；
S4.对完成步骤S3的除尘灰微粒进行干燥处理，将80℃-120℃的废气引入干燥床进行干燥处理。干燥后的除尘灰微粒含水量为2%；
S5.将完成步骤S4的除尘灰微粒与铁精矿、返矿、熔剂、燃料进行混合，铁精矿、返矿、除尘灰微粒、熔剂、燃料的配比为68:5:3:19:5；
S6.将完成步骤S5的混合物经加水润湿、混匀制粒后，布于烧结机台车上，再经过点火、抽风、烧结工艺过程，形成满足高炉要求的烧结矿。加水润湿、混匀制粒、点火、抽风、烧结工艺过程为本领域经常使用的工艺方法，再次不在进行赘述。
进一步的，步骤S1所述的含铁尘灰混匀预处理通过储料仓按步骤S1的比例新型配加实现混匀。
进一步的，步骤S1所述的含铁尘灰混匀预处理采用逐层摊平断面切取实现混匀。
进一步的，步骤S2中，混合除尘灰、钢渣粒和石灰石粉的质量比为92:5:3。
进一步的，步骤S2中生石灰的粒度为150网目。
钢铁企业在生产过程中,都会产生诸如烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥、瓦斯泥等含铁尘灰。这些含铁尘灰成分差异较大，直接回收利用对烧结生产将造成较大的影响，本发明通过步骤S1形成质量相对稳定的混合除尘灰。
粘结剂的种类较多，如膨润土、石灰粉、水泥等，市场上也有一些特殊配方的成品粘结剂。本发明选择2%-3.5%的石灰粉，并加入质量配比为≤8%，主要是考虑提高铁品位降低烧结矿溶剂消耗。
干燥后的除尘灰微粒含水量为2%，否则将因其强度过低而影响其配料。
某钢铁企业现有炼铁产能630万吨，炼钢产能超过700万吨，在这个钢铁企业中，每年产生大量的含铁除尘灰，当期只有部分得到循环利用，积压库存曾经高达47万吨。
在这个钢铁企业采用本发明工艺方法进行除尘灰的回收利用，在不进行S1之前，烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥、瓦斯泥等含铁尘灰的成分如表1所示。
表1：某钢铁企业生产过程中产生的含铁尘灰的成分。
为了消除这些含铁尘灰成分波动对生产造成的干扰，我们在除尘灰小料场按照步骤S1的配比进行混匀预处理，形成质量相对稳定的一种混合除尘灰，表2为经过本发明步骤S1含铁尘灰混匀预处理后混合除尘灰的成分。
表2：混匀预处理后混合除尘灰的成分。
与膨润土相比，石灰石粉除具有亲水性好等特点外，更兼有资源丰富、成本低廉等优势，为此，本发明选择了石灰石粉作为粘结剂，粒度按150网目控制。考虑到钢渣含有Fe、CaO和MgO等有益成分，尤其是钢渣粒在除尘灰微粒化过程中能够起到造球核心作用，适当配加一部分还能降低溶剂消耗。但钢渣的配加会也引起烧结矿P含量上升，当炼钢脱P能力有限时，其配比要适当控制，所以按照本发明混合除尘灰、钢渣粒和石灰石粉的质量比为92:5:3进行混合，表3为石灰石粉与钢渣的成分。
表3：为石灰石粉与钢渣的成分。
除尘灰种类相对较多，而配有粘结剂的微粒化处理工艺对原料的要求也相对较为宽泛，因此，钢铁企业冶炼工程中产生的除尘灰基本适用于基于烧结机的含铁除尘灰微粒化回收利用工艺，即通过对多种含铁除尘灰的混匀、微粒化等工艺处理之后，将形成具有一定强度的除尘灰微粒参与到烧结矿正常配料中。如表4所示，使用本发明工艺方法，烧结矿铁品位提高0.35个百分点，溶剂降低10.26kg/t，燃料消耗降低0.62kg/t。烧结矿年产量按660万吨计算，多回收铁金属量2.31万吨，相当于增加铁产量2.45万吨，节省石灰石溶剂6.67万吨，节省燃料0.41万吨，全年创效2800余万元以上。同时，与固废相比，有害元素有所降低，烧结矿质量稳定性得以改善。
表4：现有技术与本发明工艺方法对比表。
通过实践证明，本发明工艺方法，操作简便，成本相对较低，有利于企业回收二次资源，创造出更大的经济效益和环保价值，对冶金企业生产实践具有重大指导意义，极具推广价值。
Claims (5)
1.一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法，其特征在于：包括有如下步骤：
S1. 含铁尘灰混匀预处理，形成混合除尘灰，混合除尘灰包括有烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥和瓦斯泥，烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、出铁场除尘灰、转炉泥和瓦斯泥的质量比重为3:3:2:1:1；
S2.将步骤S1配制的混合除尘灰中加入钢渣粒和石灰石粉作为粘结剂，其中石灰石粉质量配比为2%-3.5%，其中钢渣粒质量配比为小于等于8%；
S3.将完成步骤S2的混合物中加入质量比为6%-8%的水进行湿润，湿润后通过圆盘造球机进行微粒化处理，形成直径为2mm-6mm的除尘灰微粒；
S4.对完成步骤S3的除尘灰微粒进行干燥处理，将80℃-120℃的废气引入干燥床进行干燥处理；干燥后的除尘灰微粒含水量为2%；
S5.将完成步骤S4的除尘灰微粒与铁精矿、返矿、熔剂、燃料进行配料混合，铁精矿、返矿、除尘灰微粒、熔剂、燃料的质量配比为68:5:3:19:5；
S6.将完成步骤S5的混合物经加水润湿、混匀制粒后，布于烧结机台车上，再经过点火、抽风、烧结工艺过程，形成满足高炉要求的烧结矿。
2.根据权利要求1所所述的一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法，其特征在于：步骤S1所述的含铁尘灰混匀预处理通过储料仓按步骤S1的比例新型配加实现混匀。
3.根据权利要求1所所述的一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法，其特征在于：步骤S1所述的含铁尘灰混匀预处理采用逐层摊平断面切取实现混匀。
4.根据权利要求1所所述的一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法，其特征在于：步骤S2中，混合除尘灰、钢渣粒和石灰石粉的质量比为92:5:3。
5.根据权利要求1所所述的一种除尘灰微粒化回收利用工艺方法，其特征在于：步骤S2中生石灰的粒度为150网目。
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