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转炉除尘灰附加值的高效利用

国内转炉除尘灰来源及现状

除尘灰来源

一方面,炼钢过程中,由于点火区高温蒸发,一氧化碳气泡上浮,带出的铁、石灰等辅料加入时产生的粉尘构成了炼钢过程的除尘灰。

另一方面,干法除尘收集的粉尘为除尘灰,通过蒸发冷却器收集炼钢粉尘,静电除尘器收集的炼钢粉尘,利用干法除尘系统的收集保持了粉尘中氧化钙的活性。

除尘灰回收的利用现状

转底炉生产金属化球团的技术被熟练的应用。在炉内100-1400℃高温下,通过两阶段,被预热段和还原段,之后含碳球团受到热量还原16-21分钟完成金属化过程,这些热量来自燃料燃烧产生的热辐射,与此同时在炉内通过还原生成的锌也在高温下气化。金属化球团进行生产时先在转底炉的燃料并且将高温废气通过烟道排出去,其流程是先通过余热锅炉,在这里产生大量的蒸汽,之后再用换热器装置让孔子在其中进行燃烧,这时候废气在烘干生球,一切都完成后这些废气被排入大气中。若想要在转底炉生产的更加高效处理上面方式,还可对除尘灰和泥进行预处理,这是由于它们的含铁量相较其他低,利用方面小,且它们含的有害杂质很高,预处理后可减少这方面问题,使高炉更加高效。

除尘灰的主要用途

  1. 热压块


热压块工艺是利用粉尘的自燃特性将粉尘加热,利用其在高温下的塑性,经过高压压球机压制成块,然后在氮气密封状态下冷却后输送到转炉,替代废钢或矿石。此法不需另加粘结剂,粉尘团块的强度也高,可直接用于转炉作冷却材料使用,但是热压块生产需在高温和隔绝空气的条件下进行,对设备和工艺控制要去很高,一次性投资大,工艺条件苛刻,设备故障率很高,难以长期顺利生产。

冷压块

有企业在除尘灰及污泥中加入部分的添加剂,通过冷固工艺制程转炉造渣剂压块,用于转炉造渣,强化造渣,改善了脱磷效果,脱磷率提高,化渣效果好,能起到防喷溅的作用。

返回烧结

转炉除尘灰的利用途径是加入烧结混合料中,经烧结后进入炼铁高炉进行循环。方法不需增加设备,但粒度过细能够自燃的干法除尘灰不利于烧结矿质量的控制和热量平衡。除尘灰含有害杂质,而烧结难以有效的去除这些杂质,使得烧结配加稳定操作困难,入高炉后将影响高炉正常操作和炉衬寿命,其化学成分、粒度、水分均存在较大差异,不利于烧结生产和质量的提高,该方法仅能回收部分含铁粉尘,从某种意义上来讲,这些宝贵的二次资源没有起到真正意义上的回收,因此在烧结配料中加入除尘灰进行循环利用不科学。

目前而言,公司主要通过烧结配料回收利用

球团配加

在配加炼钢除尘细灰,经过不断摸索和改进,实现了生产稳定顺行,并保证了质量的稳定。转炉干法除尘灰用于竖炉球团配加生产是可行的,配加量在5%以内,可减少对竖炉生产的影响。但是还存在炼钢除尘灰质量不稳定、成分波动大、倒运过程中二次扬尘太大等问题。

生产工艺及特点

优化烧结球团除尘灰工艺的操作流程

烧结是将颗粒凝结成块状的过程,开始的阶段需要多种粉末状的含铁原料,然后需要一定燃料和熔剂,把开始的原料适当加入当中,之后再向其中加入合适的水为了后来的粘结,把这些料配完之后进行混合,混合的时候各个位置需要均匀,之后进行造球的步骤,后边燃料燃烧产生高温且产生本质变化,这就完成了烧结的过程,得到的块矿就是烧结矿。

烧结的目的和意义

采用烧结的方法有多种好处,相比其他办法其竖炉的粒度更加均匀,且产生的粉末更少,利用的部分更高,除了这两个之外,机械化强度相比其他方法也是一个优势,更高,和含铁品味高的性能来保证料柱透气性和焦比。

天然富矿通过加工产生的矿粉经过烧结成块后进入高炉中,可大部分去除或回收利用那些铁矿石当中的一些有害元素,如钾、锌等等。工业生产者产生了炉尘、轧钢皮等一些工业生产的副产品同样可加以利用,不仅资源得到合理利用,对工厂的经济帮助也是很大,降低副产品对环境的破坏。

现在的高炉冶炼使用烧结矿和球团矿,相比以前,高炉冶金技术达到一个新高度,生产质量提分不少,生产出来都是优质的,还让冶金消耗了更小的能源,成就了高炉长寿的目的,烧结矿的作用的冶炼技术的一大进步。

烧结生产的工艺流程

时间在前进,生产烧结的方式也在前进,普遍的方式是使用带式抽风烧结机来进行生产,相比以前更为有效和方便,而对于生产烧结矿,工艺流程不算十分复杂,主要分为三步骤:首先是对烧结原料的准备,准备好所用原料后,将其进行配入,之后将它们均匀的进行混合,完成准备阶段知乎,进入了正式烧结的过程,也是整个生产过程中的中心环节,完成烧结生产出烧结矿,对这些生产出来的烧结矿进行处理,得到人们想要的产品。

烧结原料的准备

含铁原料

含铁原料对于品味的要求很高,并含有较少的杂质,含铁原料的成分相对稳定,其原料主要是铁精矿、轧钢皮、钢渣、高炉炉尘、含铁量高粒度小于5毫米的矿粉。

熔剂

熔剂的成分也需要比较稳定,含有较少杂质,粒度要有九成都需要比3毫米小,其成分中氧化钙的有效含量要高。

在烧结过程中想要提高烧结矿的质量,可在料中加入适当白云石,让烧结矿的成分中含有一定量的氧化镁。

燃料

主要为焦粉和无烟煤

燃料的成分也需要比较稳定含硫量低粒度要有95%都小于3毫米,除了此要求,灰分也有一定要求,灰分要低,且要达到烧结要求还要使其成分中的固定碳含量较高一些,这样就达到了燃料所需要的程度。

配料与混合

配料

为了要满足高炉冶炼生产所提出的要求,要采用合适的方法进行合理的配料,大体来说配料其实是为了得到其性质不易改变的烧结矿,现在常用的方式,即质量配料法和容积配料法,这两种方法相互比较,前者相对后者更加精准,前者的配料是按原料的质量来配料,而后者是根据物料堆积的密度不是变化的,按照一些基本物理性质成比例这一条件来进行配料的,所以大部分冶炼都采用质量配料法的方法来配料。所以大部分冶炼都采用质量配料法的方法来配料。

混合

混合的目的是在达到烧结矿的产值有一定的上升同时质量也达到一定要求,混合首先是对烧结矿的成分进行均匀的混合,之后再加入适当的水,为了粘结,这样就获得了烧结混合料,且有良好的粒度组成的料,大体可分为三步:加水湿润、混匀和造球。

而在混合过程中的烧结原料还具有不同的性质,所以混合也要分为两步进行,第一步进行混合的目的是将原料湿润且料是相对均匀,这个过程还可以对物料进行适当预热,第二部是在加热返矿的时候,对原料进行更进一步的混合使其更加均匀,然后进行造球工作,两次的混合不仅对料的均匀程度有了大调节还对料层的透气性起到了有利作用,增强了料柱的透气性,这也是用细磨精矿粉时所采用的方法。

烧结生产

烧结作业是烧结生产的中心环节,包括布料、点火、烧结等主要工序。

布料

现在布料采用的方法多是圆辊布料机进行布料,布料的内容是把两种料铺在烧结机台车上的作业过程,在布混合料前,铺一层小块的烧结矿作铺底料,增加了他能继续工作的时间,得到有效的利用,让除尘更好的进行下去,铺完一层小块的烧结矿作为底料之后要进行的是布料,在布料时有一定要求,布料的时候用台车的特定方向要将混合料的成分和颗粒的大小质量进行均匀合理的分布,这些混合料要有一定的松散性且表面要求平整。

点火

完成了第一个布料的阶段后进行点火的过程,在点火操作的过程中,保持点火温度的足够。并长时间的持续在这种合理的温度下,在台车的料层表面对它采取合理的点火方式,让各个位置都能均匀燃烧。

烧结

烧结生产的布料和点火进行完之后,进行后边的烧结步骤,烧结时要考虑多个方面的问题,问题得到合理的解决才能获得合适的烧结矿,首先要对烧结的真空度问题,它的情况还要决定于多个方面,不如料层的透气性等几个方面。第二方面是对于保持烧结机的速率在一个合理的情况下,然后再合理的选择料层厚度达到烧结时好的情况,烧结的过程全部完成,还要注意台车的位置,其经过了整个烧结过程后来停下,这时所在的就是烧结终点,烧结过程的冷却固结。

烧结矿的矿物组成及结构

烧结矿的固结决定了它是由许多矿物组成的,而液相成分是决定烧结矿矿物组成的主要因素,由于液相的成分和数量取决于原料性质。如矿物类型、化学成分、粒度组成等等,取决于烧结工艺条件,各种烧结矿的矿物都是基本相同,因为受到两个条件的影响,原料条件和烧结工艺。烧结矿这里分两种,即熔剂性烧结矿和自熔性烧结矿两类,但主要矿物组成却不尽相同,主要以铁酸钙、磁铁矿、等为主。

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