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含锌固废回转窑综合处置技术

,成钢铁工业是国民经济重要基础经济,同时也是高能耗和环境污染严重的工业部门之一。环境污染问题是制约钢铁行业持续发展的重要因素。钢铁企业粉尘污染治理和除尘灰中多种有价资源的高效回收与综合利用为国内大中型钢铁企业生产重要的节能减排研究课题。

钢铁工业在烧结、炼铁、炼钢等生产工序中产生大量的含铁尘泥,主要有炼铁除尘灰、高炉煤气重力灰、高炉瓦斯灰泥、OG粗颗粒泥、炼钢除尘灰、电炉除尘灰、转炉二次灰等。这些尘泥主要成分是铁和碳,并含有部分有害杂中的含锌量上升,同时,炉料中含锌量过质如锌、铅、钾、钠等氧化物。一直以来,这些粉尘大多数都是通过返回烧结或造块,再次进入高炉或转炉冶炼。随着尘泥中锌、铅、钾、钠等有害元素在高炉流程中不断富集以及炼钢使用废镀锌钢材比例增加,尘泥高,由于锌沸点低,会在高炉内挥发、富集,在高炉炉身上部逐渐形成结瘤,影响工艺生产顺行,缩短设备寿命。

目前对于钢铁冶炼含铁尘泥处置方式有全水洗工艺和全干法工艺。全水洗工艺首先将尘泥进行水洗,再进行处置,存在高盐废水排放量大的问题,全干法工艺目前主要有回转窑和转底炉处置技术等,但传统的处置方式存在回转窑结圈严重,烟尘烟道堵塞严重,连续运转时间短等问题,传统回转窑处置技术存在问题限制了技术应用和推广。

此技术针对传统处置技术存在的缺点,对传统回转窑处置技术进行了优化,解决了传统处置回转窑技术存在的问题。

因此,此技术的实施不仅解决了钢铁企业含铁含锌尘泥的处置问题,使金属资源得到充分回收利用,且减少污染物的排放,对钢铁企业可持续发展有重大意义。

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物料来源及特性

物料性质

原料中含有铁、少量氧化锌、碳,均可在处理过程中得到有效利用和回收,除尘灰中含有部分碳粉,有一定热值,在回转窑生产中可替代部分燃料燃烧供热,降低生产燃料的消耗。

2.物料成分复杂,且元素含量很不稳定。

原料的准备

本工艺原料准备主要包括配料、混合与造球系统。将原料和辅料混合处理成满足回转窑入窑要求的混合料。

自动配料

含铁含锌原料、返回料、水和辅助燃料按预先设定的比例,实现自动配料。

混合与造球

为改善物料在窑中的流动性、粘附性、粒径均匀度和透气性,缓解回转窑结圈的问题。本工艺采用混合+造球方案。

原料造粒后再进入回转窑,可有效缓解粉料进窑结窑、堵管的问题,且粒状物料进窑受热均匀,反应成分,可降低烟气中原料粉尘量。

回转窑还原系统

本工艺选择回转窑作为主要反应设备,混合造粒后的物料输送至回转窑,回转窑中物料在向前流动的过程中,经预热、干燥、升温、高温煅烧等几个工序,在还原气氛下,含锌物质被还原并挥发形成锌蒸汽。锌蒸汽与氧气结合生成氧化锌。

烟气余热系统

本工艺再回转窑尾部设置一台余热锅炉和一台表面冷却器,实现烟气的余热回收和双重降温。

结论与展望

此技术实施,有效实现了钢铁冶炼含锌粉尘重锌元素的分离,有效的解决了钢铁冶炼行业产生的含锌粉尘返回烧结对工艺流程产生的影响,延长高炉正常运行时间和寿命。

此工艺解决了含铁含锌尘泥处置技术连续生产作业时间短,结圈严重,烟道堵塞严重,高盐废水量大,原料适应性差的问题。

此工艺实现了钢铁冶炼含锌粉尘中铁和锌资源的利用,减少对环境的污染。

此工艺对钢铁企业可持续发展意义很大,符合保护环境的需要。

此工艺对钢铁冶炼含锌固废的综合处置有重要意义,对其他行业含锌含重物料的综合处置也有一定指导意义。



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