唐钢铁前系统除尘灰再利用现状

黄亚玲 司新国 方丽平 齐凤来 曹维超

（河钢集团唐钢公司炼铁部）

唐钢铁前系统除尘灰再利用现状

黄亚玲 司新国 方丽平 齐凤来 曹维超

（河钢集团唐钢公司炼铁部）

结合唐钢生产实践，介绍了铁前系统除尘灰的来源、特性，及资源再利用方式，并对其使用效果进行了分析。结果表明含铁资源除尘灰可以实现铁前内部循环再利用，不但节能降耗，而且通过使用碳粉，使混煤成本降低6.2元／t。但在使用过程中也发现了一些问题，有待于今后逐步解决与完善。

除尘灰 烧结 高炉

0 前言

近年来，钢铁工业对环境的影响日益突出，引起社会的广泛关注与重视。钢铁工业对环境的污染物分为三类：废气、废水、固体废弃物，从不同角度和程度污染着周围环境，且污染物排放量大、成分复杂。在冶金生产中，不同工艺过程产生的污染物不尽相同，因此，在处理冶金工业对环境污染问题时，首先要确定各生产过程产生的废弃物种类与特点，其次研究处理污染物的方法与手段，最后实现其高效、循环再利用。笔者以唐钢炼铁部固体废弃物除尘灰为对象，分析了其来源、特点，并对再利用过程进行了分析与总结。

1 除尘灰的来源

除尘灰主要来自烧结和高炉除尘系统。烧结除尘灰分为机头除尘灰、机尾除尘灰和环境除尘灰；高炉除尘灰分为干法除尘灰、重力除尘灰和出铁场除尘灰。除尘灰来源及其化学成分分别见表1、表2。

从表2可以看出，机头电场灰和高炉干法除尘灰碱金属偏高，高炉重力灰固定碳高以及高炉出铁场灰品位高。

表1 铁前烧结与高炉系统除尘灰来源

表2 铁前烧结与高炉系统除尘灰化学成分 ／%

2 除尘灰再利用方式

2.1 烧结除尘灰再利用

唐钢炼铁本部包含四台烧结机，其除尘灰通过电除尘或重力除尘方式收集。烧结机头除尘灰因碱金属含量偏高，外卖供外部单位生产肥料；烧结机尾除尘灰和环境除尘灰直接返回烧结配料室烧结返矿仓，通过采用均匀配加参与烧结配料的方法，以此减少烧结矿质量波动，其循环利用方法简单，利用率高，但参与配料过程中引起二次扬尘，影响作业环境。

2.2 高炉除尘灰再利用

2.2.1 高炉重力除尘灰

高炉重力除尘灰是由高炉炉顶收集的荒煤气携带大量原燃料的粉尘以及高温区激烈反应而产生的微粒，经过重力除尘器去除的较粗的颗粒，其化学成分与烧结焦粉、烧结白煤对比结果，见表3。

表3 含碳物料汇总 ／%

从表3可以看出，重力灰含碳量高，达到焦粉固定碳的52%，可考虑替代部分焦粉循环利用。唐钢炼铁南区在2015年4月份进行工业试验，试验表明集中使用重力灰可以满足烧结工艺要求。自2015年5月开始取消混匀矿结构中重力灰连续配加方式，积存至一定量后集中配加，重力灰按烧结结构的1.35%配加，同时降低焦粉配比0.6%，不仅降低了烧结固体燃耗，从表3可知也减少了硫带入，减轻了烧结脱硫负担。

2.2.2 高炉干法除尘灰

高炉干法除尘灰是经过重力除尘器剩余的较细颗粒，通过布袋除尘器净化而获得的除尘灰。干法除尘灰经给料机连续、均匀供料给皮带机至混匀机，加入水和药剂（起泡剂和捕收剂）后进行充分混匀，经过浮选和重选后将含碳较高的碳粉和含铁较高的铁粉分离出来，工艺流程，如图1所示。

图1 高炉干法除尘灰流程

1）碳粉的使用。干法除尘灰分离出的碳粉化学成分，见表4。

表4 干法除尘灰分离出的碳粉化学成分 ／%

从表4可以看出，碳粉化学成分与唐钢现使用的喷吹无烟煤、喷吹烟煤比较：水分含量偏高，碳含量介于喷吹烟煤和喷吹无烟煤之间，灰分含量较高，挥发分与无烟煤接近硫含量偏高。根据表4中的化学成分，首先因过高含量的挥发分在生产中存在安全隐患，碳粉的挥发分含量低，有利于增加烟煤配比，从而降低混煤成本；其次因高炉原料中硫大量进入铁水，使高炉的渣量升高，所以在配加过程中要考虑硫的含量。根据目前唐钢喷吹煤粉的标准：混煤结构挥发分≤27%，灰分含量控制在9%～10.5%之间，硫含量控制在0.4%～0.6%之间.根据以上分析，以唐钢现结构为基准，通过在唐钢二号高炉的生产实践，生产过程中配加5%的碳粉能够满足高炉喷吹条件，炉缸工作状态良好，且使混煤成本降低6.2 元 ／t。

2）铁粉的使用。干法除尘灰分离出的铁粉化学成分，见表5。

表5 干法除尘灰分离出的铁粉化学成分 ／%

从表5可以看出，铁粉成分与唐钢现使用的某种外矿粉比较：水分含量偏高，品位、硅相近，钙偏高，铝偏低，碱金属偏高。铁粉现直接通过唐钢一次料场堆积，二次料场大堆混匀配料后使用，因铁粉碱金属偏高，配加量受限，而且铁粉连续拉运，入厂后及时配加，所以配比控制在0.5%，若按5%配比替代澳粉计算，可降低铁成本4.99元／t。

高炉干法除尘灰经过处理分离后的铁粉和碳粉均有利于降低成本，但在处理过程中碱金属无法去除，再利用后有害元素循环富集，对高炉冶炼产生危害［1］。

3 结语

唐钢固体废弃物除尘灰的循环再利用，实现了铁前系统内部含铁、碳资源的循环利用，降低了烧结固体燃耗、熔剂消耗，以喷吹烟煤形式替代了部分高炉喷吹煤粉，从而降低了生产成本，效益显著。但除尘灰的再利用也对烧结生产、高炉冶炼过程存在着不利影响，因此，要克服除尘灰存在的弊端，还需完善装料制度、操作制度，配合技术与工艺过程优化，降低、减小，甚至消除铁前系统除尘灰自身产生的弊端。

［1］ 张红丽，秦延华，陈伟，等.安钢铁前系统含铁除尘灰冶炼价值的分析［J］.河南冶金，2005，13（1）：17－19.

STATUS OF DUST REUSE BEFORE STEEL MAKING IN TANGSHAN STEEL

Huang Yaling Si Xinguo Fang Liping Qi Fenglai Cao Weichao
（Tangshan Steel Company，Hebei Iron and Steel Group ）

The source，characteristics and the method of resource reuse are introduced in combination withproduction practice in Tang Steel，and the use effect of the former system is analyzed.The results show that the dust can be recycled in the inner circle， not only in energy saving， but alsothe cost of mixed coal is reduced by 6.2 yuan／ton by using carbon pow⁃der.However， some problems have been found in the process， which will be solved gradually in the future.

dust sinter blast furnace

2017—4—12