[发明专利]一种炼钢转炉除尘灰生产冷固球团工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于对转炉冶炼过程中产生的除尘灰进行资源化利用的技术领域，具体涉及一种炼钢转炉除尘灰生产冷固球团工艺方法。

 

背景技术

在转炉冶炼过程中，添加到炉内的原辅料有2%会转变为粉尘，即为转炉除尘灰。转炉粉尘的发生量约为20kg/t钢。该粉尘主要由氧化铁组成，氧化铁质量分数为70—95%。其余的5—30%粉尘由氧化物杂质组成，如氧化钙和其他金属氧化物（主要是氧化锌）。炼钢粉尘中其他化合物是铁锌尖晶石、铁镁尖晶石、碳酸钙和碳。炼钢粉尘中含铁高，有害杂质少，若将其废弃，不仅占用大片土地，污染环境，而且浪费了宝贵的二次资源。

人类社会与现代工业发展至今，发展循环经济已得到世界的普遍认同，并成为人类文明进步的时代要求。当今，我国钢铁工业持续迅猛发展，在产能极度膨胀的同时，也受到了资源、能源和环境三大因素的严峻考验。只有走发展循环经济之路、环保健康之路，才能真正解决制约钢铁工业发展的瓶颈问题，使自己的企业在节能减排、淘汰落后的大环境中持续健康发展。

目前大多数钢铁企业采用将转炉除尘灰直接配入烧结系统回用的方式处理。直接回用烧结的方式在一定程度上实现了除尘灰资源的回收利用，但是由于缺乏各类物料均质化、整粒与除杂（去除危害钢铁冶炼生产的杂质元素，如锌、铅、钾、钠等）过程，有害杂质也同时产生了循环，使得在回用过程中存在影响正常生产的问题，同时也带来了新的环保问题。这些问题集中表现为影响烧结透气性，烧结生产波动较大，进而影响烧结矿产品质量与正常生产；由于缺乏除杂系统，除尘灰中含有钾、钠、锌等有害元素，直接影响烧结电除尘效果，导致烧结电除尘不能达标，影响环境保护。有害元素锌随烧结矿进入高炉，并在高炉内循环富集，致使高炉结瘤，影响高炉正常生产。

由于利用除尘灰冷固球团给钢铁企业带来较好的经济效益，目前国内大部分钢铁企业都逐渐在转炉炼钢过程中加入除尘灰冷固球团，但是由于转炉除尘灰中含有较高比例的氧化钙，约15%左右，目前国内所有冷固球团生产工艺都是先将除尘灰加水进行消解，使得除尘灰中氧化钙完全反应，然后再通过加入水玻璃、膨润土等结合剂进行配料混合，压球成型，最终得到所需冷固球团产品。该工艺首先需要将除尘灰加大量水（约占除尘灰比例20%）进行消解处理，耗费大量水资源；其次生产的产品水分含量高达15%以上，需要将水分烘干，半成品球团自然风干到烘烤干燥的生产周期较长，约需15天左右；结合剂引入较多杂质，导致冷固球团全铁品位降低，且球团强度不好，钢厂不能扩大使用量。

如重庆XX炼钢厂，180t转炉煤气净化与回收系统采用了干法除尘技术。按计划年产钢630万吨计算，每年将产生除尘粉尘12万吨。该粉尘是粒度为35～200目的细粉，如果不能对之循环的回收利用，在运输和堆放过程中必导致二次污染。如何解决工艺难题，有效地实现微细粉的循环回收利用，特别是在炼钢环节能得以回收利用，对防止二次污染，遵循国家可持续发展战略方针有着重要意义。

 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种对转炉除尘灰进行有效处理和资源化回收使用的方法，炼钢转炉除尘灰生产冷固球团工艺方法；本发明的方法，能对转炉除尘灰进行有效处理和资源化回收，防止二次污染，保护环境，节约能源，降低转炉炼钢的成本，真正实现“变废为宝”和资源高效利用。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

炼钢转炉除尘灰生产冷固球团工艺方法，其特征在于包括如下步骤： 

（1）收集（分类收集）炼钢转炉除尘灰，得到粗除尘灰和细除尘灰，粗除尘灰的粒度在80-150目之间，细除尘灰的粒度在150-320之间；

（2）将氧化铁皮、粗除尘灰、细除尘灰按质量比（10~50）:（20~80）:（20~70）称量，并混合均匀； 

（3）将氧化铁皮、粗除尘灰、细除尘灰混合料加入氯化镁溶液中，混合均匀；氯化镁的浓度可以为任意浓度，优选的质量百分比浓度10—60%，氯化镁溶液的质量占总质量的1-20% ；

（4）将第3步的混合料用压球机压制成球，脱模后自然固结，得到冷固球团。 

进一步的特征是：在第3步加入氯化镁溶液后，加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的质量百分比浓度10—30%，氢氧化钠溶液的质量占总质量的1-20%。

在第3步加入氯化镁溶液后，加入氧化钙，氧化钙的质量占总质量的1—15%。

混合料用压球机压制成球，脱模后自然固结的反应时间20-50小时。

氯化镁溶液的质量百分比浓度10—60%。