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1、西钢开发出用除尘灰制造泡沫渣新工艺 2008-10-29 16:27:11 钢企网本网讯 西林钢铁集团有限公司第二炼钢厂多年来一直在实践中探索降本增效的新途径。日前，该厂在生产实践中，用废弃除尘灰制造泡沫渣一举获得了成功。该工艺既使废弃物得以充分利用，也为公司降低了生产成本。西钢二炼钢了解到公司炼铁厂除尘灰因含铁量较低，除烧结工艺可少量配用外，大量的除尘灰处于堆积状态。他们决定由此入手，开辟除尘灰的新用途。经过深入分析，他们发现该除尘灰含碳量很高，达到40%，含铁量达30%，其余的为氧化钙、二氧化硅等，用于电炉氧化期冶炼造泡沫渣比较合适。于是，他们根据分析成分进行了冶炼配比试验，试验效果良好。
2、该除尘灰加入渣面后，碳和氧迅速发生化学反应，生成一氧化碳气泡，并穿越渣层形成良好的泡沫渣，可有效包裹住弧光，提高电弧热效率，同传统的焦粉造泡沫渣工艺相比，泡沫渣层厚，持续时间长，可完全替代焦粉，同时降低了生产成本，为电炉降本增效工作开辟了新的途径。利用铁厂除尘灰作原料优化配料生产水泥熟料我厂粘土中铝含量较低，校正原料炉渣也是硅高铝低，熟料铝氧率一直上不去，为1.0左右。生料中粘土的配比也只有7%左右，影响了生料的成球，我们曾试图用高炉矿渣配料，但由于土少使成球质量差。1999年3月份，我们发现铁厂原料烧结电除尘灰(简称原料除尘灰)和高炉布袋除尘灰(简称高炉除尘灰)往外大量排放，经化验，原料除尘
3、灰含有较高的铁，可作为铁质校正原料；高炉除尘灰含有较高的Al2O3，且SiO2含量低，满足铝质校正原料要求。我们以这两种除尘灰分别代替镍渣和炉渣，在2.2m8.5m机立窑上进行了3个月的试生产，取得了较好的效果。 1除尘灰的来源及性能 原料除尘灰是铁精矿粉、萤石、石灰石、白云石、焦粉按一定比例配合后入烧结炉烧结，在出炉过程中通过电除尘器所收集的粉尘，其外观呈细颗粒状，0.08mm方孔筛筛余为25.8%，为暗红色。高炉除尘灰是高炉在炼铁过程中由布袋除尘器所收集的粉尘，其外观呈粉状，刚清理出来时为深灰色，待放置一二天后变为白色，我们最终所利用的是白色粉尘，0.08mm方孔筛筛余为13.6%。两种除
4、尘灰中均含有微量氟、硫、锰及碱金属等成分，其化学成分见表1。 表1原料除尘灰、高炉除尘灰化学成分% 名称LossSiO2Al2O3Fe2O3FeOCaOMgOSO3原料除尘灰6.489.732.7639.8520.5214.393.262.0199.00高炉除尘灰（白色）15.8917.4623.1611.6921.577.162.2699.19 2试验配料方案设计 设计率值为:KH=0.920.02，n=1.850.1，P=1.30.1。我厂为铁厂下属的水泥分厂，使用高炉矿渣比较便宜，为降低生料成本，在使用除尘灰的基础上，生料中又掺入4%的矿渣。由于矿渣中SiO和CaO含量较高，可代替部分石
5、灰石和粘土，调整配料后粘土用量可保证在10%左右。熟料标准煤耗由原来的125kg/t降到120kg/t。试验时所用原材料的化学成分及配比见表2，原煤工业分析见表3。 表2原材料的平均化学成分及配比% 序号名称配比LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO31石灰石66.7241.282.460.460.3551.562.310.0998.512粘土11.219.8057.1211.554.8310.122.150.8596.423原料除尘灰2.416.489.732.7660.3714.393.262.0199.004高炉除尘灰5.1415.8917.4623.1611.6921.5
6、77.162.2699.195磷石膏2.0219.719.690.810.2629.070.2139.5499.296高炉矿渣4.001.0338.0611.821.2135.757.010.9695.847煤灰8.50-51.2020.346.998.151.252.8790.80注:1.序号7中配比为煤配比。 2.原料除尘灰中铁含量为Fe2O3与FeO之和。 表3原煤工业分析 Mad/%Vad/%Aad/%FCad/%Qnet，ad/(kJ/kg)0.5010.4825.9063.1223 7883立窑煅烧情况 生料入窑后，上火快，底火结实，湿料层厚度保持为300500mm较为合适，入窑风
7、量提高了5%，适用于暗火煅烧。当窑面出现明火时，烟气为灰黑色，这主要是由于一部分除尘灰进入烟气中所致，由于试用高炉除尘灰后，生料中粘土量增加，成球质量大大改善，立窑通风好，台时产量提高1t/h。 4试用效果分析 4.1提高了生料磨的台时产量 由于两种除尘灰均比原先所用的炉渣和镍渣细，入磨后生料粉磨时间缩短，磨机台时产量比原来提高了2t/h。 4.2降低了熟料的标准煤耗 我厂调整配料后，熟料热耗低的原因可能有三方面:一是掺用了粒化高炉矿渣；二是生料成球质量得以改善，窑内透气性好；三是两种除尘灰中含有的微量元素可能起了作用，改善了生料的易烧性，且两种除尘灰均经过高温煅烧，重新入窑时，其分解热耗降低
8、。当然，由于试验条件所限，不能作深入分析研究，其作用机理有待于同行们进一步研究探讨。 4.3提高了熟料的质量 我厂共有4个原料库，配料时先将原料除尘灰、高炉除尘灰、磷石膏和高炉矿渣按配比混合均匀入库，在和其它原料配比下料，配料方案易于调整，在饱和比不变的情况下，熟料中C3A的含量比原先提高3%，早期强度明显提高，凝结时间缩短，熟料中MgO3.5%。使用除尘灰前后熟料矿物成分及率值见表4，质量对比见表5。 表4使用除尘灰前后熟料平均矿物成分及率值 类别矿物成分/%率值fCaO/%C3SC2SC3AC4AFKHKHn使用前46.5120.814.2717.050.9150.8761.800.932
9、.10使用后49.8118.297.0114.080.9250.8911.901.211.85 表5使用除尘灰前后熟料质量对比 类别安定性合格率/%比表面积/(m2/kg)凝结时间 /(h:min)抗折强度/MPa抗压强度/MPa初凝终凝3d28d3d28d使用前853072:203:505.38.130.058.8使用后903081:552:455.68.435.061.4 4.4降低了生料生产成本 调整配比后，由于两种除尘灰占总配比的7.55%在成本中没摊费用，4%高炉矿渣代替了部分石灰石和粘土，其价格又比石灰石和粘土便宜，煤配比比原先降低2%，再加上生料磨台时产量的提高，经核算，吨生料生
10、产成本比原来降低5.58元/t。 4.5提高了水泥质量，降低了水泥成本 试用除尘灰后，由于熟料早期强度的提高，水泥中矿渣掺量比原来上升了2%，在此基础上水泥早期强度提高，避免了原先的“早期强度低而后期强度超”的现象，深受用户欢迎。 来源：水泥1999.12对莱钢含铁除尘灰和灰泥利用方式的探讨摘要:介绍了莱钢含铁除尘灰和灰泥的利用状况 ,对采用湿法喷浆和转底炉技术处理除尘灰和灰泥进了探讨。关键词:除尘灰,烧结,配料,喷浆,转底炉,灰泥0 前言莱钢是一个年产钢过千万吨的大型钢铁联合企业 ,经过 37年的建设和发展 ,其生产设施已拥有 3个综合原料场、6台 105265 m2烧结机、2座 8 m2球
11、团竖炉、3台 60万 t链蓖机回转窑、8座 7501880 m3高炉、9座 40120 t转炉和 1座 50 t电炉及精炼炉。莱钢生产所产生的含铁除尘灰和灰泥 (下称除尘灰、泥 )主要集中在烧结、炼铁和炼钢三个工序 ,除老区 4座 4050 t转炉仍沿用着湿法除尘外 ,其它全部采用干法除尘 ,主要除尘设备有重力除尘器、 电除尘器和布袋除尘器。莱钢一直重视节能减排和循环经济工作 ,对除尘灰、泥的利用方式不断改进 , 2007年累计利用除尘灰、 泥等废弃物 20余种 44万 t,取得了显著的经济和社会效益。但是 ,大量利用除尘灰、 泥所存在的问题正日益受到重视 ,并在积极采用新的处理技术。1莱钢除
12、尘灰和灰泥的利用概况莱钢除尘灰按照除尘设置的需要和性质 ,大致可分成两类:烟气除尘灰和环境除尘灰。烟气除尘是生产工艺过程所必须产生的 ,例如烧结机头高温烟气、高炉和转炉煤气系统的除尘 ,这类除尘灰是烟气除尘灰。环境除尘是为减少环境粉尘污染所设置的 ,例如原料装卸、转运等岗位的除尘 ,这类除尘灰是环境除尘灰。根据对两大类 15种主要除尘灰和灰泥的统计 ,莱钢除尘灰、泥产生量约 99 . 3万 t /年 ,约占钢产量的 9%。其中烟气除尘灰产生量约 34 . 4万 t /年,环境除尘灰 57 . 04万 t /年 ,转炉烟气湿法除尘灰泥 7 . 72万 t /年。莱钢除尘灰、 泥产生量及利用概况见
13、表1。一般来说 ,环境除尘灰是在常温下聚集的 ,其介质粉尘性质无大变化 ,比较好利用 ,对生产基本无危害。工艺除尘灰则是高温物化反应的产物,形成于高温之中 ,其理化性质发生变异 ,利用难度较大 ,对生产危害较大。莱钢针对除尘灰、 泥品种多 ,数量大 ,性质差异大的问题 ,不断研究改进利用方法 ,通过采取分类处理 ,分区消化的处理方法 ,每年约有 94 . 89万 t除尘灰和灰泥回收利用 ,占总量的 95 . 7 % ,其中烧结利用 88 . 49万 t,竖炉球团4.0万t,链蓖机 -回转窑1.77万t,电炉 0.63万 t。含铁除尘灰、 泥主要作为烧结原料回收利用 ,其中一部分是烧结工序自产的
14、除尘灰 34.98万 t /年 ,直接在烧结内部循环参加配料 ,另一部分是原料、球团、炼铁、炼钢工序的除尘灰和灰泥 53.51万 t /年 ,送到原料场作为杂料 ,加湿后参与烧结场一次原料混匀配料后供烧结利用。莱钢高炉煤气除尘全部采用了干法除尘 ,产生的一次除尘灰 (重力除尘器 )和二次除尘灰 (煤气净化布袋除尘器 )主要成分是铁和碳 ,全部返烧结作为烧结原料。转炉煤气电除尘灰含铁量 50%以上 ,一次除尘(设备:蒸发冷却器 ,作用:除尘、降温)灰 (粒度较粗 )作为烧结原料 ,二次除尘 (除尘设备:静电除尘器 ,作用:除尘降温)灰 (粒度较细 )一部分作为烧结原料回收利用 ,一部分作为竖炉球团原料回收利用。作为球团原料配比控制在 5%以下对球团矿产质量指标影响不大 ,是可行的。电炉除尘灰含铁量 60%以上 ,特钢厂利用自行研发的冷压块技术部分回收利用。长期以来 ,莱钢大量除尘灰、 泥在烧结循环利用 ,存在着许多问题。一是除尘灰品种、数量多 ,成分复杂差异大 ,难以做到定量配料 ,造成烧结矿物化性能指标下降。二是除尘灰、泥烧结性能差 ,据莱钢等钢铁企业多年来的生产经验 ,烧结生产能力降低3%左右。三是烟气除尘灰中 k、 na、
