轉(zhuǎn)爐污泥造渣劑的應(yīng)用

50 2010 年第 33 卷第 1 期 轉(zhuǎn)爐污泥造渣劑的應(yīng)用 楊洪波 （ 攀 鋼釩提釩煉鋼廠 ) 摘 要 ：研究了攀鋼轉(zhuǎn)爐污泥特性和利用率現(xiàn)狀，研制出了用于半鋼轉(zhuǎn)爐冶煉的新型復(fù)合造渣劑，分析了新型復(fù)合造渣劑對(duì)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧化性、濺渣護(hù)爐、鋼鐵料消耗以及轉(zhuǎn)爐脫 磷 效果的影響， 拓展了轉(zhuǎn)爐污泥的使用途徑；使攀鋼除塵資源得到了較好的循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用，減輕了環(huán)保的壓力。 關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)爐污泥 ； 復(fù)合造渣劑 ； 半鋼煉鋼 ； 回收利用 0 引言 轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)每天要排放大量 含 有 50%和 15%的污泥，既浪費(fèi)又污染環(huán)境1。如何有效回收污泥中鐵資源并保護(hù)環(huán)境一直 是國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)爐鋼廠近年來(lái)關(guān)注的焦點(diǎn)。 攀鋼煉鋼廠現(xiàn)有 5 座公稱容量為 120 t 的煉鋼轉(zhuǎn)爐，年產(chǎn)鋼約 500 萬(wàn) t，年產(chǎn)轉(zhuǎn)爐污泥約 9 萬(wàn) t，污泥中含有較高的 時(shí)含有部分 前，僅約 5 萬(wàn) t 污泥資源在煉鐵高爐和煉鋼轉(zhuǎn)爐 工序中利用 ，利用率不到 60%， 剩余污泥約4 萬(wàn) t 未得到有效的回收利用， 造成 污泥中 的 鐵資源 大量流失 及對(duì) 周邊環(huán)境 造成 污染。 為了進(jìn)一步消化污泥資源，提高污泥在轉(zhuǎn)爐煉鋼上的回收利用，利用污泥配加石英砂壓制成球后用作煉鋼轉(zhuǎn)爐的造渣劑。試驗(yàn)表明：復(fù)合造渣劑有利于轉(zhuǎn)爐脫磷和降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料 消耗。 同時(shí) 使攀鋼轉(zhuǎn)爐污泥回收利用率由原來(lái)的 高到 80%以上，降低了轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)成本。 1 煉鋼轉(zhuǎn)爐污泥作造渣劑 工藝 由于攀鋼采用半鋼煉鋼，硅元素基本在提釩工藝過(guò)程中全部氧化，半鋼煉鋼成渣元素較少，初期成渣較困難， 考慮 到爐渣堿度控制的需要，結(jié)合原用復(fù)合造渣劑的理化指標(biāo)，通過(guò)利用污泥配加石英砂和錳礦壓制成球，將造渣劑中的 制在45% 55%，污泥配加量按 25% 35%控制，造渣劑中 分 控制在 4% 6%，其加工工藝 流程見(jiàn)圖 1。 圖 1 煉鋼轉(zhuǎn)爐污泥作造渣劑加工工 藝流程 2 轉(zhuǎn)爐污泥造渣劑 應(yīng)用于 煉鋼 試驗(yàn) 試驗(yàn)條件及方法 1）原料條件 試驗(yàn)采用的半鋼條件和復(fù)合造渣劑成分指標(biāo)見(jiàn)表 1、表 2。 2） 試驗(yàn)方法 轉(zhuǎn)爐污泥 造渣劑分兩批加入，保證在吹煉結(jié)束前 3 加完， 轉(zhuǎn)爐第二批渣料加入量 小于 1000 。 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制出鋼 大于 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)槍位保證低槍（ 小于 1.5 m）的時(shí)間不低于 1.5 它轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程操作按現(xiàn)有操作要求執(zhí)行。 試驗(yàn)結(jié)果及分析 造渣劑消耗和來(lái)渣時(shí)間 石英砂 轉(zhuǎn)爐污泥 錳礦 粘結(jié)劑 攪拌混合 冷壓成形 干燥 焙燒 造渣劑 攀 鋼 技 術(shù) 51 造渣劑消耗情況和來(lái)渣時(shí)間見(jiàn)表 3， 由表 3 可見(jiàn) ： 采用 污泥制作的復(fù)合造渣劑用于轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝上 可行，使煉鋼初期渣形成時(shí)間縮短了 渣材料石灰和高鎂石灰消耗與原生產(chǎn)基本相當(dāng)；噸鋼 復(fù)合造渣劑的消耗量與原大生產(chǎn)用 的 復(fù)合造渣劑相比上升了 3 5 表 1 半鋼化學(xué)成分 % C P S 最大 小 均 2 復(fù)合造渣劑理化指標(biāo) S/% P/% 水分 /% 熔點(diǎn) / 熔速 /s 要求 5 503 8 41 實(shí)際 169 160 表 3 造渣劑試驗(yàn)過(guò)程情況統(tǒng)計(jì) 來(lái)渣時(shí)間 /鋼 輔料加入量 /本數(shù) /個(gè) 石灰 高鎂石灰 造渣劑 試驗(yàn) 02 生產(chǎn)對(duì)比 31 冶煉過(guò)程的脫磷效果 試驗(yàn)磷分配比、硫分配比以及脫磷效率情況見(jiàn)表 4。由表 4 可見(jiàn)，采用該復(fù)合造渣劑，脫磷效果明顯，試驗(yàn)渣鋼間的 (P)/P分配比、 (S)/S 分配比以及脫磷效率均高于對(duì)比爐次，由于轉(zhuǎn)爐污泥配制的復(fù)合造渣劑中含有 12%以上的 表 2），該復(fù)合渣中 要是以鐵的氧化物形式存在，復(fù)合造渣劑的加入，一方面能夠迅速為爐渣提供脫磷所需的 足脫磷的熱力學(xué)條件，能夠提 高脫磷效果；另一方面復(fù)合造渣劑的加入，能夠助熔，加速了石灰的熔解，既能夠快速提高爐渣的堿度，又能夠增強(qiáng)爐渣的流動(dòng)性 5，綜合情況表明，轉(zhuǎn)爐污泥復(fù)合造渣劑對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼渣系的脫磷 、 脫硫更有利。 終點(diǎn)鋼渣及濺渣效果 1）終點(diǎn)鋼渣的成分及堿度 試驗(yàn)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼渣的主要成分及堿度見(jiàn)表 5，渣中 量分布見(jiàn)圖 。 表 4 擴(kuò)大試驗(yàn)脫磷、脫硫能力及脫磷效率統(tǒng)計(jì) 項(xiàng)目 脫磷效率 /% 磷分配比 硫分配比 樣本數(shù) 試驗(yàn) 平均 56 范圍 產(chǎn)對(duì)比 平均 24 范圍 5 試驗(yàn)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼渣成分 項(xiàng)目 爐渣成分 /% S 度 試驗(yàn) 47 爐 平均 圍 比 24 爐 平均 圍 52 2010 年第 33 卷第 1 期 8 1 8 2 0 2 0 2 2 2 2頻率/%試驗(yàn)生產(chǎn)圖 2 擴(kuò)大試驗(yàn)渣中 量分布 由 表 5 和圖 2 可見(jiàn)，試驗(yàn)終點(diǎn)鋼渣的堿度（ 制在 3 4 的水平；終 點(diǎn)鋼渣的 范圍 試驗(yàn)爐次 終點(diǎn)鋼渣中 于 22%的爐次 的 與大生產(chǎn)的終渣 量基本相當(dāng)。試驗(yàn)情況表明，采用轉(zhuǎn)爐污泥 復(fù)合造渣劑用于轉(zhuǎn)爐煉鋼不會(huì)導(dǎo)致終點(diǎn)鋼渣 量升高，對(duì)終點(diǎn)鋼渣的氧化性不會(huì)產(chǎn)生影響。 2） 終點(diǎn)鋼渣的巖相結(jié)構(gòu) 試驗(yàn)鋼渣的 巖相結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 3。由圖 3 可見(jiàn)， 試樣主要物相為硅酸二鈣、硅酸三鈣、 （ g） O、鐵酸鹽相、游離 鎂石、金屬鐵、尖晶石、剛玉等 ， 但以硅酸二鈣為主。次為硅酸三鈣和 （ O 等， 另一部分為橄欖石、方鎂石等構(gòu)成的混合層 。 硅酸二鈣以牛眼狀及粒狀結(jié)構(gòu)為主，少見(jiàn)柱狀結(jié)構(gòu)。 含量為 20%左右，表明鋼渣已經(jīng)具有較好的粘稠性；該渣系適應(yīng)于濺渣護(hù)爐的渣系，試驗(yàn)表明，采用污泥配置的復(fù)合造渣劑對(duì)濺渣護(hù)爐不會(huì)產(chǎn)生較大的影響。 3）終點(diǎn)鋼渣渣態(tài)及濺渣效果 試驗(yàn)的終渣渣態(tài)和濺渣效果見(jiàn)表 6。由表 6 可以看出，采用轉(zhuǎn)爐污泥用于復(fù)合造渣劑對(duì)濺渣護(hù)爐未產(chǎn)生影響。 鋼鐵料消耗 試驗(yàn)鋼鐵料消耗情況見(jiàn)表 7。 從表 7 可見(jiàn) ，采用轉(zhuǎn)爐污泥配制的復(fù)合造渣劑用于轉(zhuǎn)爐煉鋼，可以充分將復(fù)合渣中鐵進(jìn)行回收 ，噸鋼 降低 1 ； 2 ； 3 4 56 7 8 9 圖 3 試驗(yàn)鋼渣 巖相結(jié)構(gòu) 表 6 擴(kuò)大試驗(yàn)轉(zhuǎn)爐終渣及濺渣統(tǒng)計(jì) 終渣情況（占總爐數(shù)比例 ） /% 濺渣情況（占總爐數(shù)比例 ） /% 樣本數(shù) /個(gè) 好 較好 一般 好 較好 一般 試驗(yàn) 期 03 對(duì)比 期 49 表 7 噸鋼 鋼鐵料消耗對(duì)比 鐵水 /半鋼消耗 廢鋼消耗 合金消耗 污泥球帶入鋼鐵料 鋼鐵料消耗 合計(jì) 試驗(yàn) 期 比 期 結(jié)論 1）通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)爐污泥特性分析，研制出了適合于半鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼的新型復(fù)合造渣劑，拓展了轉(zhuǎn)爐污泥的使用途徑；使攀鋼除塵資源得到了較好的循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用，減輕了環(huán)保壓力。 攀 鋼 技 術(shù) 53 2）試驗(yàn)情況表明：采用轉(zhuǎn)爐污泥作復(fù)合造渣劑用于轉(zhuǎn)爐煉鋼 工藝 上 可行， 應(yīng) 用過(guò)程造渣操作 穩(wěn)定，縮短了轉(zhuǎn)爐煉鋼的來(lái)渣時(shí)間，提高了轉(zhuǎn)爐脫磷效率和脫磷能力；同時(shí)該復(fù)合造渣劑 用于轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)終點(diǎn)鋼渣的氧化性和 濺渣護(hù)爐 不會(huì)產(chǎn)生影響 ， 有效 地 回收了污泥中的鐵資源，對(duì)降低轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼鐵料消耗起到重要作用。 參考文獻(xiàn) 1 陳惠蘭 008