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含鐵廢料在燒結生產中的應用

文檔作者：齊玉珍徐海芳孟建榮李曉云文檔來源： 1．河北鋼鐵集團唐鋼公司教育中心 2．河北鋼鐵集團唐鋼公司技術中心		點擊數：	更新時間： 2021年04月07日
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含鐵廢料在燒結生產中的應用
齊玉珍 ，徐海芳 ，孟建榮 ，李曉云
(1．河北鋼鐵集團唐鋼公司教育中心，河北唐山063016；2．河北鋼鐵集團唐鋼公司技術中心，河北
唐山063016)
摘要：介紹了鋼鐵企業的鋼渣、各種除塵灰、煉鋼污泥、軋鋼鐵皮等含鐵廢料的理化性能及在燒結生產中
的應用情況。對使用效果進行了分析，燒結球團加入含鐵廢料，實現了企業內部含鐵資源的循環利用，
節能降耗，降低了生產成本。在應用中也發現一些問題，有待于今后的工作中逐步解決與完善。
關鍵詞：含鐵廢料；燒結；應用
中圖分類號：TF046．4 文獻標識碼：B 文章編號：1006—5008(2013)03—0015—03
APPLICATION OF IR0N —BEARD G
W ASTE IN SINTERING PRODUCT10N
Qi Yuzhen ，Xu Haifang ，Meng Jianrong ，Li Xiaoyun
(1．Education Center，Tangshan Iron and Steel Company，Hebei Iron and Steel Group，Tangshan，Hebei，
063016；2．Technique Center，Tangshan Iron and Steel Company，Hebei Iron and Steel Group，Tangshan，
Hebei，063016)
Abstract：It is introduced the physical and chemical properties of iron—bearing waste materials such as steel
slag，various precipitator dust，steelmaking mud，steel rolling scale and etc． as well as their application in
sintering．It is analyzed these materials using effect．To add iron—bearing waste materials in sintering pellet
realizes cyclic utilization of these materials，saves energy and reduces consumption and cost．Some problems
in the application can be expected to solve in coming years．
Key W ords：iron—bearing waste material；sintering；application
1 前言
鋼鐵企業在生產過程中會產生一些含鐵廢料，
如轉爐鋼渣、煉鋼污泥、軋鋼鐵皮、燒結除塵灰、高爐
瓦斯灰等。許多鋼鐵廠都將這些含鐵廢料應用于燒
結生產中。隨著鋼鐵產能的不斷加大，產生的含鐵
廢料量也相應增多，如何在燒結生產中合理、經濟地
回收利用這些含鐵廢料，減少對燒結生產以及下道
工序的影響，是燒結工作者不斷研究的課題。燒結
廠通過近幾年的生產實踐，穩定了這些含鐵廢料在
燒結各環節的應用，應用趨于合理。
2 含鐵廢料的理化性能
含鐵廢料的化學成分及粒度組成見表1、表2，
鋼渣的冶金性能見表3。
收稿日期：2012—12—06
作者簡介：齊玉珍(1967一)，女，高級工程師，1990年畢業于唐山工
程技術學院鋼鐵冶金專業，現在河北鋼鐵集團唐鋼教育中心工作，E
— mail：qi670202@ 163．COITI
表1 含鐵廢料的化學成分 ％
Tab． 1 Chemical composition of iron—bearing waster material ％
粒徑 +7 mm 7～5 mm 5～3 mm 3～1．5 mm 1．5～1 mm 一1 mm
15
總第207期
表3 抽測鋼渣的冶金性能
Tab．3 M etallurgical properties of steel slag sample
從表1可看出，這些含鐵料都含有較高的鐵和
堿性氧化物，用于燒結生產中可提高燒結礦品位，降
低燃料和熔劑消耗。尤其是軋鋼鐵皮，含鐵達到
73％ ，FeO含量為60％ 。在燒結生產中被氧化放
熱，可節約燃料。鋼渣冶金性能比較好，有利于成
球。除含有表中所列成分外，還含有較高的磷、硫等
有害成分。
除塵灰平均粒徑小，吸水性差不利于造球。高
爐除塵灰的主要成分是鐵和碳，受高爐操作制度、原
料影響，鐵和碳的含量差別較大，大致成分TFe
18％ ～43％ ，C 25％ ～56％ 。純污泥水一200網目
為70．96％ ，pH值1 1．47，而且粘度較大，有利于混
合料造球。其含有的有害成分為鉀、鈉等堿性金屬。
3 含鐵廢料的應用
3．1 鋼渣
鋼渣主要來自唐鋼轉爐鋼渣，轉爐鋼渣有3種。
(1)低品位渣：一般品位20％ ，供煉鐵北區在燒
結混勻礦大堆中加入；其配比一般為3％ ～3．5％ ，
最高達到4％ 。
(2)中品位渣：一般品位為27％ ～28％ ，主要供
給煉鐵南區；其主要與高爐瓦斯灰在燒結機配料室
加入，鋼渣配比約為3％ ，鋼渣加瓦斯灰配比一般在
5％ 左右。
(3)高品位粒鐵供煉鋼：燒結生產工藝要求鋼
渣粒度>8mm 的比例不大于5％ ，但實際生產中沒
有達到要求。
3．2 污泥
含鐵污泥主要為煉鋼污泥，分2種。
(1)濃度為22％ ～23％ 的泥漿：用罐車運至煉
鐵廠，卸人污泥池，通過混勻攪拌，由管道輸送到燒
結機一混滾筒內，代替污環水加入，目前3臺燒結機
每天消耗34車(凈重19～2O t／車)；另一部分在燒
結混勻礦大堆中噴灑，污泥噴入量一般為l0車／天，
冬季污泥噴入量減為4—5車／天。
(2)濃度63％ 的污泥：一部分在預混料高返倉
里與高爐返礦、部分除塵灰一起加入，因返礦含有豐
富的毛細孔隙及熱量，與污泥混合后吸收、蒸發一部
分污泥水分，去水后于污泥配比1．6％ ～1．7％ ；另
一部分在豎爐里加入，去水后干污泥配比1．5％ 。
3．3 除塵灰
1 6
3．3．1 面爐除塵灰
出鐵場灰、礦槽灰直接運到原料場參與混勻礦
的配料。高爐煤氣清洗及重力除塵灰回收后先經過
磁選晾干，含水量30％ ，品位為55％ 一56％ ，拉到料
場晾干后作為除塵灰配人混勻大堆中使用。煉鐵南
區高爐的瓦斯灰與鋼渣一起在燒結配料室加入，鋼
渣加瓦斯灰配比一般在5％左右。
3．3．2 燒結除塵灰
燒結除塵灰包括燒結機機頭灰、機尾灰、燒結機
大煙道灰、環冷大煙道灰、成品灰、配料室除塵灰等，
燒結機成品灰、配料室灰、大煙道灰、燒結機機尾灰
基本都用于車間內部自循環。除3#燒結機機尾灰
用于造球、供2#燒結機使用外，其他的除塵灰也都
運到原料場參與混勻礦大堆的配料。目前，燒結混
勻礦大堆中除塵灰配比為2．5％ 。
為了減少3#燒結機機尾除塵灰造球對生產的
波動，先后對機尾除塵器各電場的除塵灰分別進行
了造球試驗；并根據不同電場灰的粒度、化學成分，
親水性、成球性，找出了最佳的除塵灰使用方案及皂
土配加量。得出的試驗結論為上午先使用前置與
二、三電場的混合灰混合造球，皂土量0．09 kg／min；
之后使用一電場的除塵灰單獨造球，皂土量為0．06
kg／min。按照上述方法，除塵灰造球的粒度及球量
比較穩定，取得了較好的造球效果，從而穩定了燒結
生產。
3．3．3 豎爐除塵灰
豎爐產生的除塵灰品位較高，運到預混料場放
在精粉里參與燒結預混料配料。
3．4 鐵皮
鐵皮為軋鋼鐵皮，其回收量有限，配比為0．2％
～ 0．3％ ，鐵皮內部價格為200元／t。
4 含鐵廢料的使用效果
4．1 含鐵廢料使用量
2010年含鐵廢料消耗情況見表4。
表4 2010年含鐵廢料消耗量t
Tab．4 Consumption of iron—bearing waster material in 2010 t
河北冶金 2013年第3期
4．2 便用效果
4．2．1 鋼渣
(1)鋼渣CaO含量高達40％ ，主要礦物組成有
硅酸三鈣、硅酸二鈣、鐵酸鈣，游離的CaO等低熔點
礦物。可代替部分熔劑，而且鋼渣熔點、同化溫度都
較低，液相流動性好，有利于燒結過程液相生成，提
高燒結礦強度。還有鋼渣吸水率高，其粒度組成有
利于成球，配加鋼渣后，提高了混合料原始透氣性。
另外，鋼渣中含磷較高，配加鋼渣后，提高了燒結礦
中的磷含量，降低了燒結礦的自然粉化現象。所以
使用鋼渣既改善了燒結礦產質量，又節省了燃料。
(2)經濟效益：鋼渣進廠價50元／t，配加鋼渣
3％ ，可提高燒結礦轉鼓強度0．4％ ，燒結礦FeO降
低0．6％ ，燃耗降低1．5 kg／t礦，可降低燒結礦成本
約2．3元／t。
(3)存在問題及長遠打算：鋼渣配入量大于4％
后，燒結礦品位降低，磷富集問題嚴重，給煉鋼生產
造成一定困難。通過近幾年的生產實踐，確定混勻
礦大堆中鋼渣配比為3％ ～3．5％ ，可以維持鋼渣產
銷平衡。從長遠考慮，避免因磷富集而影響鋼質量，
鋼渣在混勻礦大堆中的配比應適當降低，爭取控制
在2．5％ 以內，用于生產其他副產品；或根據煉鋼生
產要求，有計劃地分期分批使用。
4．2．2 污泥
(1)燒結機一混內配加溫度為40℃ 污泥后，并
在一混滾筒加人可提高混合料溫度；而且污泥堿性
強，粘度大，有利于混合料造球，一混合料粒度+3
mm部分比配加污泥前提高了8．25％ ，改善了燒結
機原始料層透氣性。但由于粘度大，堿性強，極易腐
蝕和堵塞污泥管道及一混滾筒受料槽，混合料槽粘
料、糊篦條現象嚴重。通過不斷對污泥管道及滾筒
受料槽進行改進，目前堵塞現象得到緩解，糊篦條問
題基本解決。
(2)豎爐配加污泥后，由于污泥含CaO較高，遇
水生成的ca(OH) 具有一定粘性，可代替部分膨
潤土，加快造球盤內生球的成長速度，提高了生球產
量，而且生球表面光滑、粒度均勻。但生球強度降
低，造球盤易粘料。
(3)經濟效益：去水后干污泥價格為120元／t，
配加污泥后可降低燒結礦成本1．5元／t。
(4)存在問題及打算：目前污泥濃度只有22％
～ 23％ ，為保證污泥吃人量，燒結被迫降低了白灰消
化水量，致使白灰不能充分消化。下一步打算提高
污泥濃度到35％以上，在保證污泥全部內部消化的
基礎上，保證白灰充分消化。同時把污泥稀釋后，作
為污環水用于白灰消化，可節省水量。
4．2．3 除塵灰
(1)除塵灰的使用：除塵灰中含碳較高，可節約
燒結燃料和熔劑，也可替代部分含鐵料，降低煉鐵成
本1．8元／t。燒結大煙道灰粒度較粗，可作為混合
料造球核心，尤其是2#燒結機除塵灰造球投入使用
后，改善了混合料制粒，提高了料層透氣性。
(2)存在問題及改進措施：由于除塵灰品種較
多，灰量、成分和粒度組成有波動，而且部分除塵灰
粒度細很難成球，也影響了混合料水分，對生產造成
一定影響。在燒結生產中，我們對各除塵點的灰都
進行了成分及粒度檢測，根據各種灰成分和粒度組
成的不同，結合生產反復實踐，確定了各種灰的配入
點和配人量。如：配料室除塵灰較細，而且含CaO
及c 較高，在白灰量小或燒結負壓高時直接放到
配料室皮帶上，作為部分熔劑和燃料。
4．2．4 軋鋼鐵皮
(1)鐵皮使用效果：軋鋼鐵皮含鐵達到70％ 以
上，可提高燒結礦品位，且FeO含量為60％ 左右。
在燒結生產中被氧化放熱，可節約燃料。據統計，每
千克鐵皮可節約燃料0．09 kg。鐵皮內部回收價格
是200元／t，可降低燒結礦成本0．8元／t。
(2)存在問題：鐵皮片狀結構不利于混合料制
粒，但由于其回收量小，配加0．2％ ～0．3％不會對
燒結生產造成影響。
5 結論
(1)燒結球團配加含鐵廢料后，實現了單位內
部含鐵資源的循環利用，降低了燒結礦燃料和熔劑
消耗，從而降低了燒結礦成本，具有較大的利潤
空間。
(2)配人鋼渣改善了燒結礦指標，但鋼渣產生
的磷富集問題有待進一步解決。
(3)除塵灰目前已完全消化，但對燒結過程的
影響還存在。如何更合理的利用除塵灰造球，是我
們下一步的攻關課題。
(4)污泥對混合料槽粘料問題還未得到根本解
決，有待于工作中逐步完善。
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