（冶金工程专业论文）烧结料喷加炼钢污泥的试验研究及生产应用.pdf

查些垄堂壁生登焦堕墨 塑茎- 一 烧结料喷加炼钢污泥的试验研究及生产应用 摘要 近年来，随着我翻钢铁工姚产能的逐步释放，冶金尘泥发生量勰来越多，任其散失 将造成资源浪费和环境污染，众泥的综食回收剥髑变得尤为蘸要。舅前国内冷盒尘泥处 瑷工艺普遍采用简单混匀后直接返回烧结利用，这样易造成烧结生产大的波劫。本实验 研究结合安锻9 0 1 0 5 m 2 烧结枫生产条件，寻求出一种炼钢污泥再处理利用的生产工艺， 以便指导烧结生产。 在实验宣条件下，选取不同的混台、造球工扰参数，井就此对遗球的质量影晌进程 了实验研究。根据l o o 吨转炉炼钢污泥资源状况，喷加不嗣浓度污漉盼配合料混合、滔 球后进行烧结实验室试验，并对烧结过程及烧结矿性能的影响机理进行分析和研究，在 安镧9 0 1 0 5 m 2 烧结机上进行了工艺改造相工照试夔产，验证了实验室试验结浆，生产使 用正常，达到了预期的效果。 赜入不两浓瘦污混的配合辩可懿隶威3 - 9 m ：b 球，综含着来3 6 3 m m ：j 、球抗压强度和 落下强度均较好，6 3 - 9 m m ： 、球落下强魔麓，根据不同污泥浓度混合料的粒度组成情况， 确窿了台蘧瓣污嚣醭细浓度。 在烧结过程中，喷入炼钢污泥后，混合料粒度组成褥以明显改善；当喷入适量的 炼钢污淀( 1 5 - 3 溅) 嚣章，烧辖矿孛魏t f e 帮c a o 禽薰略蠢上舞，s i 貔含量下降，烧臻 机的生产率、垂直烧结速度明鼹上升，烧结矿的成品率和转鼓指数略有上升；但喷入过 璧( 4 。5 ) 瓣炼钢浮涎螽，澎台辩孛爨襞大粒经静生球，烧筵矿瓣成晶率鞠转鼓摆数 下降。喷入炼钢污泥蔚，与基准期相比较烧结矿开始软化温度相近，软化区间范围变化 不丈，为1 3 8 - 1 6 5 c ，毒较努鲍熔滚性戆。嚷入逶擞( 1 。5 - 3 ，o 链) 的搿泥，烧缝矿匏还簸 性能有所上升；喷入过量的炼钢污泥( 4 5 ) ，烧结矿的还原性能下降。 基准期烧缝矿蠹磁铁矿续晶程度苓等。既骞爨形，半蠡形，又有它影鑫；嚷a 邋 蟹炼钢污溅的烧结矿中磁铁矿星自形或半自形晶，磁铁矿姆铁酸钙形成交织熔蚀结构。 强寝毒上手 的趋势；唆入浓度较大豹污滋蓐磁铁矿粒度分糍不均匀显僚小，多量它形 半自形晶。矿样中裂隙裂纹较多，硅酸= 钙含量多且分布不均匀，鼓然玻璃相少。但它 形磁铁矿多，气i l 率域多，烧终矿强度下降。 东北大学硕士学位论文 摘要 工业试验验证了试验结果：喷加2 5 炼钢污泥后，混合料粒度组成中 3 m m 粒度与 不喷入污泥相比上升了5 ，烧结过程负压降低8 0 一l o o p a ，垂直烧结速度提高 0 5 4 m m m i n ，烧结矿转鼓指数有上升的趋势。预计年创效益约2 9 3 2 万元。 关键词：烧结矿炼钢污泥喷加造球机理 东北大学硕士学住论文 a b s t r a c t t h ee x p e r i m e n t a l s t u d ya n da p p l i c a t i o n o ft h es i n t e r m a t e r i a ls p u r t sa d d st h es t e e l - m a k i n gs l u d g e a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，p r o d u c e da l o n gw i t ho u rc o u n t r yi r o na n ds t e e li n d u s t r yc a nt h e g r a d u a l l yr e l e a s e ，t h em e t a l l u r g yd u s tp u t t yo c c u r st h eq u a n t i t ya r em o r ea n dm o r em a n y , n o m a t t e rw h a ti tw i l ld i s a p p e a rc r e a t e st h er e s o u r c e sw a s t ea n dt h ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n ，t h e d u s tp u t t ys y n t h e s i sr e c y c l i n gu s ec h a n g e de s p e c i a l l yi m p o r t a n t l y a tp r e s e n tt h ed o m e s t i c m e t a l l u r g yd u s tp u t t yp r o c e s s i n gc r a f tg e n e r a l l yu s e ss i m p l ym i x e su n i f o r ma f t e rd i r e c t l y r e t u m sa g g l u t i n a t e st h eu s e ，l i k et h i si s e a s yt o c r e a t ea g g l u t i n a t e sp r o d u c e st h eb i g u n d u l a t i o n t h i se x p e r i m e n t a ls t u d yu n i f i e sa n y a n gi r o n s t e e ll n c9 0 1 0 5 m 。t h es i n t e r m a c h i n ew o r k i n gc o n d i t i o n ，s e e k so n ek i n do fs t e e l m a k i n gs l u d g e r e h a n d l i n gu s et h e p r o d u c t i o nc r a f t ，i no r d e rt oi n s t r u c t st oa g g l u t i n a t et h ep r o d u c t i o n u n d e rt h el a b o r a t o r yc o n d i t i o n ，s e l e c t st h ed i f f e r e n tm i x ，m a k e st h eb a l lc r a f tp a r a m e t e r , a n di nl i g h to ft h i st om a d et h eb a l lt h eq u a l i t yi n f t u e n c ec a r r i e so nt h ee x p e r i m e n t a ls t u d y a c c o r d i n gt o1 0 0t u n sc o n v e r t e ms t e e l - m a k i n gs l u d g er e s o u r c e sc o n d i t i o n ，a f t e rs p u r t sa d d s t h ed i f f e r e n td e n s i t ys l u d g em i x e sm a t e r i a lt h em i x ，m a k e st h eb a l lc a r r i e so na g g l u t i n a t e st h e l a b o r a t o r ye x p e r i m e n t ，a n dt oa g g l u t i n a t e st h ep r o c e s sa n dt h es i n t e ro mt h ep e r f o r m a n c e i n f l u e n c em e c h a n i s mc a r r i e so nt h ea n a l y s i sa n dt h er e s e a r c h ，t h es i n t e rm a c h i n ea b o v e c a r r i e do nt h ec r a f tt r a n s f o r m a t i o na n dt h ei n d u s t r yt r i a lp r o d u c t i o ni na n y a n gi r o n s t e e l i n c9 0 1 0 5 m z , c o n f i r m e dt h el a b o r a t o r yt e s tr e s u l t ，t h ep r o d u c t i o nu s ei sn o r m a l ，a c h i e v e st h e a m i c i p a t e de f f e c t g u s h e si nt h ed i f f e r e n td e n s i t ys l u d g em i x e sm a t e r i a lm a ym a k et h e3 - 9 m m p e l l e t ，t h e s y n t h e s i sl o o k sl i k et h e3 - 6 3 m mp e h e tc o m p r e s s i v es t r e n g t ha n df a l l st h ei n t e n s i t yi sa l l b e t t e r , t h e6 3 - 9 m mp e l l e tf a l l st h ei n t e n s i t yi sb a d ，a c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n ts l u d g ed e n s i t y m i x e sm a t e r i a lg r a n u l a r i t yc o m p o s e sc o n d i t i o n ，d e t e r m i n e dt h ea p p r o p r i a t es l u d g es p u r t e d a d d st h ed e n s i t y i na g g l u t i n a t e si nt h ep r o c e s s ，a f t e rg u s h e si nt h es t e e l - m a k i n gs l u d g e ，m i x e sm a t e r i a l g r a n u l a r i t yc o m p o s e sc a no b v i o u s l yi m p r o v e ；w h e ng u s h e si nt h er i g h ta m o u n ts t e e l - m a k i n g 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t s l u d g e ( 1 5 3 0 ) ，t h es i n t e ro r ec e n t e rt f ea n dt h ec a oc o n t e n ts i i 曲t l yh a st h er i s e ，t h e s i 0 2c o n t e n td r o p s ，t h es i n t e rm a c h i n ep r o d u c t i v i t yv e r t i c a la g g l u t i n a t e st h es p e e do b v i o u s r i s e ，t h es i n t e ro r et h ee n dp r o d u c tr a t ea n dt h er o t o rd r u mi n d e xs t i g b t l yh a st h er i s e ；b u t g u s h e si ne x c e s s i v e l y ( 4 5 ) a f t e rt h es t e e l m a k i n gs l u d g e ，t h em i xf o r e s e e sa c c u r a t e l y a p p e a r st h eg r e a tp a r t i c l es i z et h ef r e s hb a l l ，t h es i n t e ro r et h ee n d v r o d u c tr a t ea n dt h er o t o r d r u mi n d e xd r o p s a f t e rg u s h e si nt h es t e e l - m a k i n gs l u d g e ，b a s ep e r i o dc o m p a r e sw i t ht h e b a s et h es i n t e ro r es t a r t ss o f t e n st e m p e r a t u r et ob ec l o s e ，s o f t e n st h es e c t o rs c o p ec h a n g ei s n o tb i g1 3 8 1 6 5 ，h a st h eb e t t e rm e l td r o pp e r f o r m a n c e g u s h e si nr i g h ta m o u n t ( 1 5 3 o ) s l u d g e ，t h es i n t e ro r et h er e t u r nt oo r i g i n a ls t a t ep e r f o r m a n c eh a st h er i s e ；g u s h e si nt h e e x c e s s i v es t e e l m a k i n gs l u d g e ( 4 5 ) ，t h es i n t e ro r et h er e t u r nt oo r i g i n a ls t a t ep e r f o r m a n c e d r o p s b a s ep e r i o dt h es i n t e ro r ei n s i d em a g n e t i t ec r y s t a l l i z a t i o nv a r y i n ge x t e n t ，s i n c eh a s a u t o m o r p h i c 、p a r t l ya u t o m o r p h i c 、x e n o m o r p h i ce t e c r y s t a l a l s oh a sh i sc r y s t a l ；g u s h e si nt h e r i 曲ta m o u n ts t e e l l m a k i n gs l u d g et h es i n t e ro r e c e n t e rt h em a g n e t i t ea s s u m e sa u t o m o r p h i c o rx e n o m o r p h i cc r y s t a l ，t h em a g n e t i t ew i t hc ff o r m si n t e r w e a v e sf u s e sc o r r o d e st h e s t r u c t u r e ，t h ei n t e n s i t yh a st h er i s et h et e n d e n c y ；a f t e rg u s h e si na d e n s i t yb i g g e rs l u d g et h e m a g n e t i t eg r a i n 。s i z e d i s t r i b u t i o n n o n - u n i f o r m i t y a l s oi s s m a l l ，a s s u m e s h i s s h a p e x e n o m o r p h i cc r y s t a l o r es a m p l ec e n t e rt h ec r e v a s s ec r a c ka r em o r e ，t h ed i c a l e i u ms i l i c a t e c o n t e n ta r em a n ya l s ot h em i n u t es t e po f n o n u n i f o r m i t y , a l t h o u g ht h eg l a s sa r ef e w , b u th i s m a g n e t i t ea r em a n y , b l o w h o l em t ei n c r e a s e s ，t h es i n t e ro r et h ei n t e n s i t yd r o p s t h ec o m m e r c i a lt e s tc o n f i r m e dt h et e s tr e s u l t ：a f t e rs p u r t sa d d s2 5 s t e e l m a k i n g s l u d g e ，m i x e sm a t e r i a lg r a n u l a r i t yc o m p o s e sc e n t e r t h e3 m mg r a n u l a r i t yw i t hd i dn o tg u s h i nt h es l u d g ec o m p a r e sr i s e s5 a g g l u t i n a t e dt h ep r o c e s sn e g a t i v e p r e s s u r e r e d u c e s 8 0 - 1 0 0 p a ，v e r t i c a la g g l u t i n a t e dt h es p e e de n h a n c e s0 5 4 m m m i n ，t h es i n t e ro r et h et u m b l e r c o n t e n ti n d e xh a dt h er i s et h et e n d e n c y t h ee s t i m a t ey e a rc r e a t e st h eb e n e f i aa p p r o x i m a t e l y 2 9 3 2 0 0 0y u a n k e yw o r d ：s i n t e r , t h es t e e l - r a k i n gs l u d g e ， s p u r t s ，m a k i n gp e l l e t ， m e c h a n i s m 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的 研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的 研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名：王永挺 王粼d 踅一 日期：2 0 0 6 年2 月1 0 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位 论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印 件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 学位论文作者签名：王永挺王永赴 日期：2 0 0 6 年2 月1 0 日 另外，如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。 学位论文作者签名： 签字日期： 导师签名： 签字日期： 东北大学硕士学位论文 第一津绪论 第一章绪论 1 1冶企尘泥进行再处理利用的重薅意义 钢铁企照在生声过程串簧产生太豢戆糖尘帮黧产鑫，鳐斑结垒产过程孛声生瓣豫垒 灰；炼铁过程产生的瓦斯灰、瓦期泥、黑尘、电除尘灰；炼钢生产过程中产生的红尘、 游嚣、钢澄；嚣钢生产过程产生戆 锈震等。这些粉尘蠢囊产品帮含窍较离静t f e 、c a o 、 m g o 、c 等有益成分，因而可以作为烧缩原、燃料的替代物而加以回收利用( 1 j 。各种粉 尘发生的数爨与爨辩条锌、工蕊滚程、装冬拳乎、管理承平不霹焉窍溪差异，一般袭镊 产：嚣的8 - 1 2 ( 2 ) 。按2 0 0 4 年垒国产钢2 7 9 亿吨计，则每年约产冶众尘泥2 7 9 0 万吨， 虫越可见这是一笔十分可观鲍禽铁资源。冶金耪尘煮辍、纲颗粒之分，于、浸之分，窍 的具有静电性，干、娜粉尘自然堆角甚小，流动性极好，难以堆积和储存。电除尘灰簌 戴性质特殊，巯水性极强，难跌勾珏拳斓滠，戏球憔差。漫的尘泥如煞钢污泥难以运竣和 储存，干燥艏板结如石，坚硬笼比。这样就给生产直接利用带来了难题，不仅造成环境 污染，面且使大量螅铁、碳爨源闲置、浪费。 我国铁矿资源的分布主要有两个特点：一是富矿少、翁矿多，铁矿石品位低，平均 含铁3 4 ，贫矿储爨占总储量的8 0 ；三是多元素共生的复合矿石较多，矿体复杂。 如包头的自云鄂博稀士矿区，攀枝花的钒钛磁铁矿等。穰攒我国铁矿资源的特点，我阉 糍炉原料以贫铁矿所得铁精矿为主，嵩品位铁精矿因制造王艺，技术条件复杂，生产成 本增加，选矿工艺铁两收率下降。1 9 9 3 年探明我国保有蟪质储量4 8 7 2 7 亿吨，工韭储 量2 3 2 1 6 吨，可采储德1 2 1 6 7 亿吨，初赂估计服务年限4 0 _ - 6 0 年f 3 ) 。2 0 0 4 年全国产钢 2 7 9 亿缱，酶羽近期随着我凿钢铁工照产能豹逐步释放，矿产资源的清耗量岛日俱增。 当前，我国铁矿富矿资源匮乏，贫、细、杂矿产资源的开采最增大，矿产资源的开发利 翻豹成本舞离，已经豳现了经济发震与赘源嚣益糨竭静矛瓣。现国肉铁矿资源远远满避 不了我国钢铁企业生产的需要，特别是进入2 0 0 5 年进口铁矿石价格大副上涨( 7 1 5 ) ， 藩蓊铁矿西邑成为我鞠钢铁王激浚速持续发展静隈案l 经霸= 节。 一方面矿产资源的大规模开采造成了严重的环境污染，并破坏周部的生态平衡。影 或嶷滚舞发与繇境污染戆矛蘑，置国蠹铁矿餐嚣掰益匿乏，需要遴露夫量 扩，贯一方 面钢铁厂大嚣的含铁坐泥中的铁、碳资源闲置、流失和浪赞，形成一对矛盾。如何经济、 裹效、合理缝裁用挎这些铁、碳瓷源是钢铁垒韭惫霉解决瓣藤蔻。获胃持续发震藏路焦 一1 一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 度来讲，t 十五期间国家提倡冶金企业无废生产，综合利用可回收资源，减少资源浪费， 改善生态环境。 就钢铁生产的过程本身来讲，冶金尘泥中铁的含量一般为3 0 5 0 ，转炉尘泥中铁 的品位一般在4 0 6 0 ，与国内贫矿未选矿石相比含铁量仍高得多。有的尘泥中含有较 高的p b 、z n 、k 、n a 等重金属和碱金属元素，对他们进行综和处理一是能回收利用， 再者能避免随烧结矿带入高炉造成有害杂质的循环富集，危及高炉的正常操作和缩短炉 衬的寿命。 安阳钢铁股份公司2 0 0 4 年钢产量为4 0 0 万吨。随着安钢集团公司三步走发展战略 的加快实施，在叫一一五”期间，安钢股份公司钢产量将达到1 0 0 0 万吨，就i f l 前而言， 安钢每年产生的冶金尘泥达到3 2 5 万吨左右。冶金尘泥的综合利用是安钢实施可持续 发展的战略需要。虽然近年来安钢在冶金尘泥资源化技术的开发和应用取得了一定成 绩，但与国内外先进企业相比，还有很大的差距。本着工艺简单、设备应用合理、基建 投资少、见效快的原则，结合近年来国内外钢铁企业冶金粉尘综合利用的技术动向，考 虑安钢现有厂地和生产条件，引进或开发出一种处理冶金尘泥的新工艺，使冶金尘泥即 吃的进去，又不影响生产，做到产出平衡，投入即见效益的工艺课题，势在必行。 1 2 资源调查 1 2 1 烧结粉尘 安钢烧结厂现有2 8 m 2 烧结机四台，9 0 m 2 、1 0 5 m 2 烧结机各一台。年产高碱度烧结 矿4 1 5 万吨。由于2 8m 2 烧结机属于国家钢铁产业政策明令淘汰的机型，因此该系统的 机头除尘灰( 旋风除尘器) 、机尾除尘灰( 多管除尘器) 在车间内部循环使用。9 0 m 2 和1 0 5 m 2 烧结机分别于9 8 年和2 0 0 1 年建成投产。设计时，烧结机机头、机尾均选用了电除尘器， 除尘灰量较大( 日均2 0 0 吨1 ，两台烧结机的机头、机尾除尘灰先从电除尘器灰仓中经下 料斗和螺旋输送机下到圆筒加湿机中，润湿后的除尘灰经皮带运输机运到配料室的配料 皮带上。生产中，由于大量的机头机尾豫尘灰集中排放，加上除尘灰润湿性较差，生产 中易污染环境且造成混合料中水、碳的波动。除尘灰在混合料中成球性较差，恶化烧结 料层透气性，严重影响着9 0 m 2 和1 0 5 m 2 烧结机产、质量的提高。年处理灰量1 0 5 万吨。 一2 、一 东北大学硕士学位论文第一章绪论 1 2 2 炼铁尘泥 炼铁厂现有3 5 0 m 3 高炉5 座，3 8 0 m 3 高炉2 座。产灰方式主要有炉前布袋除尘灰， 高炉瓦斯灰、凉晒后的瓦斯泥以及高炉矿仓的电除尘灰。这部分冶金尘泥的主要处理途 径主要是通过汽车运往原料场配入混匀矿中供烧结使用，剩余部分外销。年处理灰量约 为5 5 万吨。用汽车运输一是增加费用，二是易造成二次扬尘，污染环境。 1 。2 3 炼钢尘泥 安钢现有2 5 吨转炉3 座，1 0 0 吨转炉和1 0 0 吨电炉各一座。炼钢尘泥主要有炼钢 污泥、电炉干式除尘灰和钢渣。炼钢污泥是由转炉湿法除尘而得，年发生量大约3 5 4 5 万吨。安钢对炼钢污泥的应用主要有两个途径：一是配加少量的生石灰、粘结剂等辅料， 压球焙烧后作为炼钢用的造渣剂和冷却剂。其工艺可行，冶炼效果好，对钢质量无不良 影响，改善了半钢炼钢的化渣条件。但其只能利用少景的污泥。二是污泥用专用车运送 至一次料场进行凉晒处理，干燥碾碎后造堆，参加一次料场和二次料场的综合混匀f 配 比约2 ) 。缺点是运费高、污泥凉晒周期长、占用场地，在混合料中难以混匀，圆筒 混合机和圆盘造球机粘料严重，烧结过程中料层透气性差。 1 2 4 轧钢铁皮 安钢股份公司现有小型厂、中板厂和第一炼轧( 高线机组) 三个轧钢厂。轧钢铁皮 主要是钢坯在轧制过程中产生的氧化铁鳞。粗略估计安钢年产氧化铁皮约3 万吨，这部 分含铁较高的原料小部分以回收废料形式加入综合混匀料场，剩余的大部分外销。 此次资源调查，摸清了安钢内部现有含铁尘泥的数量，对未进行有效利用的部分和 影响烧结生产的部分进行研究，以期进一步寻求和探索一种简单、实用、经济、有效的 处理冶金尘泥的新工艺，达到减少环境污染，降低生产成本，实现安钢可持续快速发展 的目的。 1 3 安钢冶金尘泥综合利用及本课题内容 在总结前人研究成果基础上，依据安钢冶金尘泥特性、工艺状况、场地布置，本着 投入少、见效快、效益好的原则，尽管处理冶金尘泥方式多种多样r 岔铁粉尘加粘结剂 造球后加入烧结料中，直接混合后加入烧结混合料，金属化球团还原法。矿选法，冷固 一3 一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 成型法等、，在如何选择更好的处理方式上研究安钢冶金尘泥加入工艺是本课题的主要 内容。 目前，烧结厂除尘灰用圆筒加湿机简单处理后在内部循环使用( 资源调查内已经提 及1 。高炉瓦斯灰、瓦斯泥和部分转炉炼钢污泥用汽车倒运至一次混匀料场，其配加过 程中对烧结过程造成很大影响。以l o l 3 吨转炉为例，其炼钢过程中湿法除尘产生的污水 经沉淀池沉淀后送压滤机处理，产品为含水约2 8 的不定型块状污泥其粒度细、粘 性大、脱水困难，由汽车运到原料场凉晒，占用场地、污染环境，处理费用商，在烧结 料中配用量小( 2 左右) 、利用率低且不宜混匀，运输系统和混合、制粒系统粘料严重， 烧结过程中料层透气性差，生产组织难度较大。因此很有必要寻找或开发出一种可直接 将污泥加入烧结系统，且处理量大、混合均匀、连续生产的工艺。 另外，安钢烧结厂所用含铁原料中精矿配比较高( 约3 6 ) ，粒度细，成球率低， 混合料中小粒级含量较多，料层透气性差，烧结矿产、质量受影喻很大。炼钢污泥具有 粒度细、粘性大、自成球性强等特点，若能连续均匀地喷入混合料中，定能改善混合料 的粒度组成，提高料层透气性，稳定和提高烧结矿的产、质量。 本研究内容欲寻求一种合适的污泥配加工艺，使其理化特性对混合料透气性，以及 对烧结过程无不良影响。结合烧结矿矿相组织结构、冶金性能，找出污泥配加量大小对 烧结矿产质量的影响关系。考虑到安钢现有的原料、工艺、设备等条件，污泥应用的研 究希望能够给生产带来理论依据。但现场原、燃料中含有约3 4 的水分，冬季和雨季 含水量更高，加上污泥浆达到一定的浓度( 4 0 ) 后粘性较大，因此污泥的大量的利用 受到一定的限制。如何解决上述问题仍需进一步深入探讨和研究。 本研究采用的方法是依据安钢烧结厂9 0 1 0 5 m 2 烧结机的生产条件，在不配加炼钢 污泥的情况下，取现场料进行混合、加水、制粒，以确定最佳的混合、制粒工艺参数。 在确定各原、燃料和炼钢污泥的配比后，将炼钢污泥加水稀释成不同浓度的泥浆，喷入 一次圆筒混合机中，混匀后的配合料加入圆盘造球机喷加雾化水进行造球。然后利用 燃料分加的工艺使造好的小球外裹一层焦粉，经混合铝4 粒机混合后进行烧结。象这样在 原料场中配加影响烧结生产的炼钢污泥，集中在一次圆筒混合机中喷加，不仅可以回收 炼钢污泥中的铁、碳资源，做到资源合理利用，而且消除了大的生产波动，确保生产的 稳定顺行，创造一定的经济效益和社会效益。 本研究的主要内容是：适宜安钢9 0 1 0 5 m 2 烧结机造球条件的工艺试验研究：烧结 - 4 - 查韭查堂堕生鲎堡垒圭 苎= 熏竺! ! 一 料喷加炼钢污泥的烧结研究：峨加炼钢沿栊的烧缡矿矿物缀成对烧结矿性能澎响及其梳 理的分析；烧结料喷加炼钢污混的工业生产试验” 一5 一 末靶走学磋士拳驻论交 第；毒文敞练逮 第二章文献综述 镶铁厂冶鱼耋| 兰淀静综食疆投囊蔫苓龊可骧提嘉姿漂稠爱率。劳哥汉避避热工始壤鑫 起到强化和稳定皱产的作闻，做到清洁生产，取得较为明显的缀济效益和社会效赫，国 内癸对该矮壤静磺究热下： 2 1国外处理冶金尘泥的研究t “5 “j 8 一) 国外在6 0 年代就已经开始了对冶金尘泥的研究，当时苏、燕、英等欧美国家主要 采用将坐淀等配入烧结混念料进行烧结，其主要利用畲锌、镊低黪粗鞋尘淀。只本是世 界上对钢铁厂冶金尘泥进行处理比较好和技术比较先进的国家，尘泥利用率高，形式也 较多。姚鞍常见的主要工蕊方法有以下几种： 2 1 1 小球团法 小球团法系将粉尘造成2 - 8 r a m 的小球，加入烧缩厂混合机。由于原料中z n 含羹较 高，本流程先采用脱锌工芑。脱锌湿垒经过滤及于燥聪与于尘配合并加入癌土作为牯结 莉，充分混匀后送圆盘造球机造成小球，再送往烧结厂进行生产。新日铁的君津、釜由 等厂在禽铁粉尘处理上主骥采用本誓艺技术流程。其小球粒度2 - 6 r a m 占9 0 ，1 0 6 r a m 占6 ， 5 r a m 都分供蘸锶， 5 r a m 部分磁造鑫疆臻， l m m 鹣遴去烧缝。 2 。1 。6j | l 黪法除爨纯薄弱签 耪尘缀鞠盘造豫橇逢爨囊球，孬缀攘动簿薅分蓐送入链筵瓤一鞠转窑，程i j 型冷 耀攘冷却爨1 5 0 8 c 班下，爝黎蕊磁选魏选穗遁焦焉，程藏躐蒸爨藏妒， 5 r a m 豹帮分送 烧绥，焦黔擞还器羯，燃烧装爨巍演。 2 。1 。7s 。藏鹾法渔淄纯薄弱法霹 禽铁糟盛兰与还爨裁经强簿予渌瓿褥斌徐予爨戮1 0 - 1 3 ，送入戮转窑于澡、预热、 璐烧，烧藏蕊冷却，7 - 5 0 r a m 海域赫金瘫毒 ：球嚣矿， 7 r a m 部分鬟毅入窑。葶预先造球、 乎嫒、预热。 复 。8s ，狂懑灌j ( 众嚣纯球逶法4 ) 浓臻避滤疆瓣浸惫与予垒撬套、予燎嚣魏壤土球塞，揽搀驽匀邀霾囊逡球税逶球， 镳箍祝一翻转窑焙烧，袋鑫球瘩冷蜃辩炎存放。抗压强发1 6 s _ 2 4 公厅，争球，生蟒 黢寝1 4 r a m ，毫蘩魄l ，逐聚裁聚入球弱串。 一7 一 东北大学硕士学位论文 第；章文献综述 2 。1 。9 环形转底( r h f ) 法 环形转底炉煤基海绵铁生产方法，是由美国m i d r e x 公司开发的，取名为f a s t m e t 法。7 0 年代，加拿大i n c o 公司将环型转底炉直接还原法用于合金钢废料回收，获得成 功后，在美国建立i n c o 公司，并在该公司下成立i n m e t c o 公司( 国际金属回收公司) 。 生产实践表明：i n e t c o 技术主要适用于钢产量大、钢铁氧化物废料多的钢铁厂，明显 地适用于钢铁厂含锌废物回收。d r i 热压块返回高炉效果比投入电炉好。 此外美国对含铁粉尘处理比较普遍，也比较简单，即是将各种粉尘添加粘结剂后进 行强力搅拌、制粒，最后加入混合料进行烧结( 也可全部造球后焙烧) ，混合料加水的方 法是将干式粉尘加入含水很高的矿浆( 约4 0 ) ，加入0 ，5 的皂土，搅拌3 0 秒，最终水 分为7 8 ( 一般7 2 6 ) 。德国开发的含铁粉尘处理法一般是将各种含铁粉尘加粘结剂 后，进行混合与搅拌、制粒( 压粒或造球) 、筛分和贮存、焙烧或烧结。该工艺中混合设 备采用艾里奇( e i r i c h ) 式混合机。制粒设备采用压粒机或造球机“”。 近期卢森堡人保罗伏特研究开发的p r i m u s 法，使用廉价的煤作为燃料和还原剂， 在多膛炉处理含铁炉尘或瓦斯泥。保罗伏特在实验室试验的基础上，于1 9 9 9 年进行了 半工业试验。结果表明：处理这些废料是成功的，获得了金属化率超过9 0 的直接还原 铁以及锌氧粉和氧化铅，锌和铅的回收率超过9 5 ，锌氧粉中的z n o 含量达到9 0 9 6 以上 c i i ) 口 德国蒂申钢铁公司循环流化床( c b f ) 处理烧结厂静电集尘器粉尘、高炉瓦斯泥、炼 钢厂细粉尘或污泥、锌含量低于1 0 9 6 的电炉粉尘、油含量大于0 5 的氧化铁皮污泥“”。 2 2 国内冶金尘泥的研究使用情况 目前国内钢铁企业普遍采用冶金尘泥直接加入配料或参加综合混匀料场的造堆进 行回收利用。但该工艺利用途径单一，粉尘利用率 氐。同时存在许多问题：一是这些粉 尘含有较高的有害杂质，如z n 0 、p b o 、n m o 、k 2 0 等，而烧结过程氧势较高，难以有效 地除去这些有害杂质，故装入高炉易造成高炉内有害杂质的恶性循环，危及高炉的正常 操作及炉衬寿命。其二，由于各种粉尘的化学成分、粒度、水分均存在着较大的差异， 这种“随拉随用”的简单使用方法会造成烧结矿成分和强度的波动，不利于烧结矿产、 质量的提高，同时也影响高炉冶炼的稳定顺行“”。烧结生产中细粉状尘粒在现有条件 下不宜混匀、造球，增加了烧结混合料中细颗粒含量，并且布料过程中易产生偏析，恶 一8 一 东北大学硕士学位论文 第= 章文献综述 化料层的透气性和均匀性。部分尘泥如炼钢污泥、高炉瓦斯泥在原料场堆放凉晒，占用 场地且易造成污染环境。 8 0 年代国内在引进吸收国外经验的基础上，上海宝钢率先建成投产了小球团工段， 各种干湿粉尘按一定比例给料，经混练( 研碎、搅拌) 、造球、筛分，筛下粉尘加2 的皂土作为粘结剂，在小球间加工成球，小球粒度2 - 8 r a m ，全铁品位5 0 5 4 ，s i 0 2 4 0 2 。 由于受现场影响，工艺不完善，粉尘大，环境条件恶化，作业率较低8 5 ，一直未能 正常作业。为改善环境，充分回收利用转炉o g 泥，提高设备运转率，宝钢总厂与长沙 院、马鞍山矿山院经过多年共同努力，对原有粉尘回收系统进行了改造，设计中，湿、 细粉尘回收系统分为干料系统和o g 泥浆系统两部分。干料系统是在原有小球团系统的 基础上，通过增设除尘设备、金属检铁器，用封闭式圆筒造球机取代敞开式圆盘造球机， 取消混练机等措施改善系统环境，提高设备作业率。浆料系统的原有o g 泥浆不再过滤 浓缩，而以浆液状通过管道输送，经催化浓缩以浓浆状喷入混合机中予以回收利用”。 8 0 年代中期，鞍钢环保所与东北大学联合