固体废弃物在竖炉球团生产中的应用.pdf

第32卷 第4期 2010年8月 山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.32 No.4 August 2010 回收利用钢铁生产的副产品， 降低生产成本， 增 加企业效益， 节约资源， 成为环保友好型企业的研究 方向。济钢球团厂积极探讨在球团生产中应用炼钢 污泥、 氧化铁皮、 炼钢精炼渣等各种含铁固体废弃物 技术， 提升球团矿质量， 替代部分传统生产所需的添 加剂， 生产出不同用途的球团矿， 满足高炉、 转炉需 求的同时， 降低生产成本。 1炼钢污泥替代部分皂土 炼钢污泥是炼钢过程中除尘系统产生的一种副 产品， 富含Fe、 CaO等有益成分， 平均含铁45以上、 含钙12以上， 属于低品位、 可利用的铁原料， 但由 于粒度细 （几乎都是-0.074 mm粒级） 、 黏性大、 脱水 困难、 脱水处理时间长、 配加难度大、 处理费用高和 技术设备条件的限制， 给进一步回收利用带来了很 大困难。 污泥和矿粉相比价格低廉， 合理地配加污泥可 降低球团生产成本。因污泥粒度细， 在生产过程中 同比代替铁矿精粉， 降低皂土使用量， 提高混合料品 位、 降低球团生产运行成本。随着污泥用量增加， 皂 土用量的变化见图1； 污泥用量增加， 对生球质量的 影响见图2； 爆裂温度变化见图3。 摘要 济钢球团厂通过添加炼钢污泥同比代替铁矿精粉， 降低皂土消耗， 用量达60 kg/t， 年增经济效益4 000多万元； 通过 添加氧化铁皮， 改善物料焙烧性能， 降低煤气消耗6 m3/t， 年降成本600余万元； 通过添加炼钢精炼渣， 拓宽了球团矿原料的 使用范围， 提高球团矿CaO含量和碱度， 降低原料成本。 关键词 竖炉球团； 炼钢污泥； 炼钢精炼渣； 氧化铁皮 中中图分类号号 TF046.6文献标识码 B文章编号 1004-4620 （2010） 04-0049-02 收稿日期 2010-07-09 作者简介 吴明立， 男， 1968年生， 1994年毕业于鞍山钢铁学院冶金 机械专业。现为济钢球团厂高级工程师， 从事球团生产技术工作。 固体废弃物在竖炉球团生产中的应用 吴明立， 徐毅， 殷秀丽， 刘华鑫 （济南钢铁股份有限公司 球团厂， 山东 济南 250101） 􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀧂 􀥂􀧂 􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀧂 􀥂􀧂 节能减排节能减排 40 30 20 10 0306090 污泥用量/ （kg t-1） 皂土用量/ （kg t-1） 94 90 86 82 78 74 0306090 污泥用量/ （kg t-1） 生球质量/ 生球抗压 生球落下 生球粒度 820 760 700 640 0306090 污泥用量/ （kg t-1） 爆裂温度/℃ 图1污泥用量对应皂土用量的变化情况图2污泥用量对生球质量的影响图3污泥用量对生球爆裂温度的影响 污泥用到90 kg/t以后， 生球的成球速率明显降 低， 物料烧损比较明显， 成品球抗压强度降低， 不能 满足生产需要， 故不再涉及污泥用量＞90 kg/t的生 产数据。由图3可知， 添加污泥可以有效提高生球 的落下强度， 由80提高到了92； 可以提高生球的 爆裂温度100 ℃， 用量达到60 kg/t时效果最好。 采取提前晾晒的措施解决了污泥脱水困难的 问题； 采取预配料方式 （预先对除尘粉、 污泥、 部分矿 粉进行混匀、 配料） 、 单料槽配加、 磨机全磨混匀方式 解决了配加不均匀的难题。 2添加氧化铁皮改善物料焙烧性能 钢材锻造和热轧热加工时， 由于钢铁和空气中 氧的反应， 常会形成大量氧化铁皮， 造成堆积。氧化 铁皮主要成分是Fe2O3、 Fe3O4、 FeO。其中， 氧化铁皮 最外层为Fe2O3， 约占氧化铁皮厚度的0.5～2， 阻 止氧化作用； 中间为Fe3O4， 约10～15， 最里面与 铁相接触为FeO， 约80～85。 球团生产过程中， 有很大一部分热量来自物料 中FeO氧化放热， 其氧化放热相对于煤气提供热量， 具有焙烧均匀、 节约能源的优势。氧化铁皮加入量 对煤气消耗的影响见图4， 球团抗压强度变化见图5。 76 74 72 70 68 66 010203040 氧化铁皮/ （kg t-1） 能耗/ （m3 t-1） 图4氧化铁皮加入量对煤气消耗的影响 49 山东冶金2010年8月第32卷 3 060 3 020 2 980 2 940 2 920 010203040 氧化铁皮/ （kg t-1） 抗压强度/ （N 球-1） 图5氧化铁皮加入量对球团抗压强度的影响 由图4、 图5可知， 添加了氧化铁皮后， 能耗降低 了6 m3/t， 抗压强度提高了90 N/球。 3添加炼钢精炼渣 炼钢炉外精炼产生的精炼渣是以7Al13Ca为主 要成分的硅铝酸盐物质， 基本属于CaO-A12O3-CaF2 渣系或CaO-A12O3-CaF2-SiO2四元渣系， 其主要成分 CaO含量50左右， 是转炉渣料所必须的。所以， 配 加精炼渣既可提高球团矿CaO含量和碱度， 满足炼 钢要求， 又可降低原料成本。 利用济钢球团厂14 m2竖炉进行工业试验， 炼钢 精炼渣单料槽皮带秤配料， 烘干机混匀， 润磨机百分 百全磨， 保证混合料的准确性、 均匀性和活性； 造球 使用φ7.5 m造球盘； 竖炉焙烧燃烧室温度设定为 1 140 ℃， 烘床烘干， 保证烘干效果。每种方案运行时 间为1周。 各试验方案的配料结构见表1。 试验方案 基准 方案1 方案2 方案3 方案4 智利 150 300 200 340 150 国内碱 385 385 340 430 350 低价矿A 200 100 150 100 400 俄罗斯 0 90 0 0 0 MBR 0 0 175 0 0 污泥 90 90 90 90 90 低价矿B 200 0 0 0 0 精炼渣 0 65 75 70 35 膨润土 24 24 24 24 24 表1添加炼钢精炼渣各试验方案配料结构 kg/t 试验过程中记录生球的各项指标， 包括抗压、 落 下、 粒度、 水分； 记录生球的爆裂、 烘干效果以及各项 焙烧工艺参数运行指标； 检测记录成品球团矿的各 项性能指标， 包括抗压强度、 转鼓强度、 筛分、 返粉、 低 温还原粉化率等。 试验结果表明， 方案4的生球指标最好， 能够满 足竖炉生产需求， 其成品球抗压强度可以达到2 650 N/球， 符合炼钢用球团矿的要求， 既合理利用了炼钢 精炼渣， 又降低了生产成本。 4结语 科学合理地消化钢铁企业副产品， 拓展低成本 资源， 降低球团生产成本， 是球团生产的发展方向。 添加炼钢污泥同比代替铁矿精粉， 大幅度降低皂土 消耗， 年增经济效益可达4 000多万元； 添加氧化铁 皮， 可以改善物料焙烧性能， 降低燃耗， 年降成本 600余万元； 添加炼钢精炼渣， 拓宽了球团矿原料的 使用范围， 开辟了球团生产新途径。 Application of Solid Waste in the Shaft Furnace Pellet Production WU Ming-li, XU Yi, YIN Xiu-li, LIU Hua-xin （The Pellet Plant of Jinan Iron and Steel Co., Ltd., Jinan 250101, China） AbstractAbstract By appending steelmaking sludge instead of the same proportion of iron ore fines for reducing bentonite consumption, the amount reached 60 kg/t. Then Jinan Steel Pellet Plant increased the benefit of 40 million above per year. The roasting properties of the materials were improved by adding oxide scale, reducing gas consumption 6 m3/t and the cost of more than 6 million annual. The application range of the raw materials for pellet was winded by the addition of refining slag, increasing CaO content and the basicity of the pellet and reducing the cost of the raw materials. Key wordsKey words shaft furnace pellet; steelmaking sludge; refining slag; oxide scale Development and Application of Monolithic Stopper with High Property for Free-cutting Steel ZHOU Yong-tao, YAN Feng-ming, XU Wen-xiang, GUO Jiang-hua, WEN Ai-lin （The Technology Center of Shandong Zhongqi Refractory Group Co., Ltd., Qingdao 266043, China） AbstractAbstract The damage of the stopper caused by free-cutting steel includes the erosion for the material by element Mn and O in the molten steel besides eroding. Taking fused magnesia, flake graphite and nitride as main raw materials, adding composite high temperature antioxidant and preventing the oxidation of carbon by stages protecting, the refractory for stopper with excellent high temperature oxidation resistance was developed. Applications showed that the monolithic stopper was used continuously for six heats in casting free-cutting steel 12L14 and the longest casting time was 6.5 hours. Key wordsKey words monolithic stopper; free-cutting steel; high temperature oxidation resistance; fused magnesia 􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣 （上接第48页） 50