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含鐵廢料在燒結(jié)生產(chǎn)中的應(yīng)用

文檔作者：齊玉珍徐海芳孟建榮李曉云文檔來(lái)源： 1．河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼公司教育中心 2．河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼公司技術(shù)中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年04月07日
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含鐵廢料在燒結(jié)生產(chǎn)中的應(yīng)用
齊玉珍 ，徐海芳 ，孟建榮 ，李曉云
(1．河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼公司教育中心，河北唐山063016；2．河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼公司技術(shù)中心，河北
唐山063016)
摘要：介紹了鋼鐵企業(yè)的鋼渣、各種除塵灰、煉鋼污泥、軋鋼鐵皮等含鐵廢料的理化性能及在燒結(jié)生產(chǎn)中
的應(yīng)用情況。對(duì)使用效果進(jìn)行了分析，燒結(jié)球團(tuán)加入含鐵廢料，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部含鐵資源的循環(huán)利用，
節(jié)能降耗，降低了生產(chǎn)成本。在應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，有待于今后的工作中逐步解決與完善。
關(guān)鍵詞：含鐵廢料；燒結(jié)；應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TF046．4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006—5008(2013)03—0015—03
APPLICATION OF IR0N —BEARD G
W ASTE IN SINTERING PRODUCT10N
Qi Yuzhen ，Xu Haifang ，Meng Jianrong ，Li Xiaoyun
(1．Education Center，Tangshan Iron and Steel Company，Hebei Iron and Steel Group，Tangshan，Hebei，
063016；2．Technique Center，Tangshan Iron and Steel Company，Hebei Iron and Steel Group，Tangshan，
Hebei，063016)
Abstract：It is introduced the physical and chemical properties of iron—bearing waste materials such as steel
slag，various precipitator dust，steelmaking mud，steel rolling scale and etc． as well as their application in
sintering．It is analyzed these materials using effect．To add iron—bearing waste materials in sintering pellet
realizes cyclic utilization of these materials，saves energy and reduces consumption and cost．Some problems
in the application can be expected to solve in coming years．
Key W ords：iron—bearing waste material；sintering；application
1 前言
鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些含鐵廢料，
如轉(zhuǎn)爐鋼渣、煉鋼污泥、軋鋼鐵皮、燒結(jié)除塵灰、高爐
瓦斯灰等。許多鋼鐵廠都將這些含鐵廢料應(yīng)用于燒
結(jié)生產(chǎn)中。隨著鋼鐵產(chǎn)能的不斷加大，產(chǎn)生的含鐵
廢料量也相應(yīng)增多，如何在燒結(jié)生產(chǎn)中合理、經(jīng)濟(jì)地
回收利用這些含鐵廢料，減少對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)以及下道
工序的影響，是燒結(jié)工作者不斷研究的課題。燒結(jié)
廠通過(guò)近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐，穩(wěn)定了這些含鐵廢料在
燒結(jié)各環(huán)節(jié)的應(yīng)用，應(yīng)用趨于合理。
2 含鐵廢料的理化性能
含鐵廢料的化學(xué)成分及粒度組成見(jiàn)表1、表2，
鋼渣的冶金性能見(jiàn)表3。
收稿日期：2012—12—06
作者簡(jiǎn)介：齊玉珍(1967一)，女，高級(jí)工程師，1990年畢業(yè)于唐山工
程技術(shù)學(xué)院鋼鐵冶金專業(yè)，現(xiàn)在河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼教育中心工作，E
— mail：qi670202@ 163．COITI
表1 含鐵廢料的化學(xué)成分 ％
Tab． 1 Chemical composition of iron—bearing waster material ％
粒徑 +7 mm 7～5 mm 5～3 mm 3～1．5 mm 1．5～1 mm 一1 mm
15
總第207期
表3 抽測(cè)鋼渣的冶金性能
Tab．3 M etallurgical properties of steel slag sample
從表1可看出，這些含鐵料都含有較高的鐵和
堿性氧化物，用于燒結(jié)生產(chǎn)中可提高燒結(jié)礦品位，降
低燃料和熔劑消耗。尤其是軋鋼鐵皮，含鐵達(dá)到
73％ ，F(xiàn)eO含量為60％ 。在燒結(jié)生產(chǎn)中被氧化放
熱，可節(jié)約燃料。鋼渣冶金性能比較好，有利于成
球。除含有表中所列成分外，還含有較高的磷、硫等
有害成分。
除塵灰平均粒徑小，吸水性差不利于造球。高
爐除塵灰的主要成分是鐵和碳，受高爐操作制度、原
料影響，鐵和碳的含量差別較大，大致成分TFe
18％ ～43％ ，C 25％ ～56％ 。純污泥水一200網(wǎng)目
為70．96％ ，pH值1 1．47，而且粘度較大，有利于混
合料造球。其含有的有害成分為鉀、鈉等堿性金屬。
3 含鐵廢料的應(yīng)用
3．1 鋼渣
鋼渣主要來(lái)自唐鋼轉(zhuǎn)爐鋼渣，轉(zhuǎn)爐鋼渣有3種。
(1)低品位渣：一般品位20％ ，供煉鐵北區(qū)在燒
結(jié)混勻礦大堆中加入；其配比一般為3％ ～3．5％ ，
最高達(dá)到4％ 。
(2)中品位渣：一般品位為27％ ～28％ ，主要供
給煉鐵南區(qū)；其主要與高爐瓦斯灰在燒結(jié)機(jī)配料室
加入，鋼渣配比約為3％ ，鋼渣加瓦斯灰配比一般在
5％ 左右。
(3)高品位粒鐵供煉鋼：燒結(jié)生產(chǎn)工藝要求鋼
渣粒度>8mm 的比例不大于5％ ，但實(shí)際生產(chǎn)中沒(méi)
有達(dá)到要求。
3．2 污泥
含鐵污泥主要為煉鋼污泥，分2種。
(1)濃度為22％ ～23％ 的泥漿：用罐車運(yùn)至煉
鐵廠，卸人污泥池，通過(guò)混勻攪拌，由管道輸送到燒
結(jié)機(jī)一混滾筒內(nèi)，代替污環(huán)水加入，目前3臺(tái)燒結(jié)機(jī)
每天消耗34車(凈重19～2O t／車)；另一部分在燒
結(jié)混勻礦大堆中噴灑，污泥噴入量一般為l0車／天，
冬季污泥噴入量減為4—5車／天。
(2)濃度63％ 的污泥：一部分在預(yù)混料高返倉(cāng)
里與高爐返礦、部分除塵灰一起加入，因返礦含有豐
富的毛細(xì)孔隙及熱量，與污泥混合后吸收、蒸發(fā)一部
分污泥水分，去水后于污泥配比1．6％ ～1．7％ ；另
一部分在豎爐里加入，去水后干污泥配比1．5％ 。
3．3 除塵灰
1 6
3．3．1 面爐除塵灰
出鐵場(chǎng)灰、礦槽灰直接運(yùn)到原料場(chǎng)參與混勻礦
的配料。高爐煤氣清洗及重力除塵灰回收后先經(jīng)過(guò)
磁選晾干，含水量30％ ，品位為55％ 一56％ ，拉到料
場(chǎng)晾干后作為除塵灰配人混勻大堆中使用。煉鐵南
區(qū)高爐的瓦斯灰與鋼渣一起在燒結(jié)配料室加入，鋼
渣加瓦斯灰配比一般在5％左右。
3．3．2 燒結(jié)除塵灰
燒結(jié)除塵灰包括燒結(jié)機(jī)機(jī)頭灰、機(jī)尾灰、燒結(jié)機(jī)
大煙道灰、環(huán)冷大煙道灰、成品灰、配料室除塵灰等，
燒結(jié)機(jī)成品灰、配料室灰、大煙道灰、燒結(jié)機(jī)機(jī)尾灰
基本都用于車間內(nèi)部自循環(huán)。除3#燒結(jié)機(jī)機(jī)尾灰
用于造球、供2#燒結(jié)機(jī)使用外，其他的除塵灰也都
運(yùn)到原料場(chǎng)參與混勻礦大堆的配料。目前，燒結(jié)混
勻礦大堆中除塵灰配比為2．5％ 。
為了減少3#燒結(jié)機(jī)機(jī)尾除塵灰造球?qū)ιa(chǎn)的
波動(dòng)，先后對(duì)機(jī)尾除塵器各電場(chǎng)的除塵灰分別進(jìn)行
了造球試驗(yàn)；并根據(jù)不同電場(chǎng)灰的粒度、化學(xué)成分，
親水性、成球性，找出了最佳的除塵灰使用方案及皂
土配加量。得出的試驗(yàn)結(jié)論為上午先使用前置與
二、三電場(chǎng)的混合灰混合造球，皂土量0．09 kg／min；
之后使用一電場(chǎng)的除塵灰單獨(dú)造球，皂土量為0．06
kg／min。按照上述方法，除塵灰造球的粒度及球量
比較穩(wěn)定，取得了較好的造球效果，從而穩(wěn)定了燒結(jié)
生產(chǎn)。
3．3．3 豎爐除塵灰
豎爐產(chǎn)生的除塵灰品位較高，運(yùn)到預(yù)混料場(chǎng)放
在精粉里參與燒結(jié)預(yù)混料配料。
3．4 鐵皮
鐵皮為軋鋼鐵皮，其回收量有限，配比為0．2％
～ 0．3％ ，鐵皮內(nèi)部?jī)r(jià)格為200元／t。
4 含鐵廢料的使用效果
4．1 含鐵廢料使用量
2010年含鐵廢料消耗情況見(jiàn)表4。
表4 2010年含鐵廢料消耗量t
Tab．4 Consumption of iron—bearing waster material in 2010 t
河北冶金 2013年第3期
4．2 便用效果
4．2．1 鋼渣
(1)鋼渣CaO含量高達(dá)40％ ，主要礦物組成有
硅酸三鈣、硅酸二鈣、鐵酸鈣，游離的CaO等低熔點(diǎn)
礦物?？纱娌糠秩蹌?，而且鋼渣熔點(diǎn)、同化溫度都
較低，液相流動(dòng)性好，有利于燒結(jié)過(guò)程液相生成，提
高燒結(jié)礦強(qiáng)度。還有鋼渣吸水率高，其粒度組成有
利于成球，配加鋼渣后，提高了混合料原始透氣性。
另外，鋼渣中含磷較高，配加鋼渣后，提高了燒結(jié)礦
中的磷含量，降低了燒結(jié)礦的自然粉化現(xiàn)象。所以
使用鋼渣既改善了燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量，又節(jié)省了燃料。
(2)經(jīng)濟(jì)效益：鋼渣進(jìn)廠價(jià)50元／t，配加鋼渣
3％ ，可提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度0．4％ ，燒結(jié)礦FeO降
低0．6％ ，燃耗降低1．5 kg／t礦，可降低燒結(jié)礦成本
約2．3元／t。
(3)存在問(wèn)題及長(zhǎng)遠(yuǎn)打算：鋼渣配入量大于4％
后，燒結(jié)礦品位降低，磷富集問(wèn)題嚴(yán)重，給煉鋼生產(chǎn)
造成一定困難。通過(guò)近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐，確定混勻
礦大堆中鋼渣配比為3％ ～3．5％ ，可以維持鋼渣產(chǎn)
銷平衡。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，避免因磷富集而影響鋼質(zhì)量，
鋼渣在混勻礦大堆中的配比應(yīng)適當(dāng)降低，爭(zhēng)取控制
在2．5％ 以內(nèi)，用于生產(chǎn)其他副產(chǎn)品；或根據(jù)煉鋼生
產(chǎn)要求，有計(jì)劃地分期分批使用。
4．2．2 污泥
(1)燒結(jié)機(jī)一混內(nèi)配加溫度為40℃ 污泥后，并
在一混滾筒加人可提高混合料溫度；而且污泥堿性
強(qiáng)，粘度大，有利于混合料造球，一混合料粒度+3
mm部分比配加污泥前提高了8．25％ ，改善了燒結(jié)
機(jī)原始料層透氣性。但由于粘度大，堿性強(qiáng)，極易腐
蝕和堵塞污泥管道及一混滾筒受料槽，混合料槽粘
料、糊篦條現(xiàn)象嚴(yán)重。通過(guò)不斷對(duì)污泥管道及滾筒
受料槽進(jìn)行改進(jìn)，目前堵塞現(xiàn)象得到緩解，糊篦條問(wèn)
題基本解決。
(2)豎爐配加污泥后，由于污泥含CaO較高，遇
水生成的ca(OH) 具有一定粘性，可代替部分膨
潤(rùn)土，加快造球盤內(nèi)生球的成長(zhǎng)速度，提高了生球產(chǎn)
量，而且生球表面光滑、粒度均勻。但生球強(qiáng)度降
低，造球盤易粘料。
(3)經(jīng)濟(jì)效益：去水后干污泥價(jià)格為120元／t，
配加污泥后可降低燒結(jié)礦成本1．5元／t。
(4)存在問(wèn)題及打算：目前污泥濃度只有22％
～ 23％ ，為保證污泥吃人量，燒結(jié)被迫降低了白灰消
化水量，致使白灰不能充分消化。下一步打算提高
污泥濃度到35％以上，在保證污泥全部?jī)?nèi)部消化的
基礎(chǔ)上，保證白灰充分消化。同時(shí)把污泥稀釋后，作
為污環(huán)水用于白灰消化，可節(jié)省水量。
4．2．3 除塵灰
(1)除塵灰的使用：除塵灰中含碳較高，可節(jié)約
燒結(jié)燃料和熔劑，也可替代部分含鐵料，降低煉鐵成
本1．8元／t。燒結(jié)大煙道灰粒度較粗，可作為混合
料造球核心，尤其是2#燒結(jié)機(jī)除塵灰造球投入使用
后，改善了混合料制粒，提高了料層透氣性。
(2)存在問(wèn)題及改進(jìn)措施：由于除塵灰品種較
多，灰量、成分和粒度組成有波動(dòng)，而且部分除塵灰
粒度細(xì)很難成球，也影響了混合料水分，對(duì)生產(chǎn)造成
一定影響。在燒結(jié)生產(chǎn)中，我們對(duì)各除塵點(diǎn)的灰都
進(jìn)行了成分及粒度檢測(cè)，根據(jù)各種灰成分和粒度組
成的不同，結(jié)合生產(chǎn)反復(fù)實(shí)踐，確定了各種灰的配入
點(diǎn)和配人量。如：配料室除塵灰較細(xì)，而且含CaO
及c 較高，在白灰量小或燒結(jié)負(fù)壓高時(shí)直接放到
配料室皮帶上，作為部分熔劑和燃料。
4．2．4 軋鋼鐵皮
(1)鐵皮使用效果：軋鋼鐵皮含鐵達(dá)到70％ 以
上，可提高燒結(jié)礦品位，且FeO含量為60％ 左右。
在燒結(jié)生產(chǎn)中被氧化放熱，可節(jié)約燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每
千克鐵皮可節(jié)約燃料0．09 kg。鐵皮內(nèi)部回收價(jià)格
是200元／t，可降低燒結(jié)礦成本0．8元／t。
(2)存在問(wèn)題：鐵皮片狀結(jié)構(gòu)不利于混合料制
粒，但由于其回收量小，配加0．2％ ～0．3％不會(huì)對(duì)
燒結(jié)生產(chǎn)造成影響。
5 結(jié)論
(1)燒結(jié)球團(tuán)配加含鐵廢料后，實(shí)現(xiàn)了單位內(nèi)
部含鐵資源的循環(huán)利用，降低了燒結(jié)礦燃料和熔劑
消耗，從而降低了燒結(jié)礦成本，具有較大的利潤(rùn)
空間。
(2)配人鋼渣改善了燒結(jié)礦指標(biāo)，但鋼渣產(chǎn)生
的磷富集問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。
(3)除塵灰目前已完全消化，但對(duì)燒結(jié)過(guò)程的
影響還存在。如何更合理的利用除塵灰造球，是我
們下一步的攻關(guān)課題。
(4)污泥對(duì)混合料槽粘料問(wèn)題還未得到根本解
決，有待于工作中逐步完善。
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