專利名稱：一種處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法，以達到回收利用廢料中鐵、碳等有
價元素，同時脫除廢料中的鉀、鈉、鋅、鉛等有害元素，減輕鋼鐵廠環(huán)境污染的目的。
背景技術：
鋼鐵廠的含鐵廢料種類繁多，主要有各種含鐵粉塵、污泥(包括高爐除塵灰、電爐 除塵灰、轉爐污泥、燒結除塵灰等)、軋鋼鐵鱗等。 軋鋼鐵鱗具有含鐵量高，有害元素少的特點，是燒結用較好的原料，但在使用前還 需要進行脫油處理，成本較高，并有可能帶來二次污染。鋼鐵廠含鐵粉塵種類較多，主要有 高爐除塵灰、轉爐粉塵、電爐粉塵、燒結粉塵等。這些粉塵一般具有粒度細小，含鐵較高的 特點，尤其是高爐除塵灰，還含有較高的碳，是一種值得回收的資源。但由于這些粉塵中含 有較多的鋅，直接廢棄會造成環(huán)境污染，是當今環(huán)保法規(guī)所禁止的，而若直接利用于煉鐵生 產，則會造成鋅在高爐中的富集，嚴重影響生產和高爐壽命，因此這些粉塵一般要經過脫鋅 處理后才能用于煉鐵或煉鋼。 目前國內外處理鋼鐵廠含鐵粉塵的工藝很多，可以分為物理法、濕法和火法三類。 其中應用最多，效果最好的是火法處理工藝。近些年研究較多的火法處理工藝是轉底爐工 藝，這種工藝處理鋼鐵廠含鐵廢料具有脫鋅率高，效果好，產品多樣的優(yōu)點，但是投資高；寶 鋼開發(fā)的高溫爐渣處理高鋅含鐵粉塵的方法(專利號98103522. l)，是一種利用高溫爐渣 的顯熱將粉塵加熱還原的方法，這種方法充分利用了高溫爐渣的顯熱，達到了回收粉塵中 鐵，同時脫除鋅的目的，但是高鋅含鐵粉塵的處理量受爐渣溫降的限制，加入量一般為渣量 的5 15%，大大限制了高鋅含鐵粉塵的處理量。 近些年來，由于國內鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展以及環(huán)保要求的日益嚴格，數(shù)量眾多的 小高爐將逐步被淘汰，而處理這些小高爐會耗費大量人力、物力、財力，若能開發(fā)這些小高 爐的新用途，用于處理鋼鐵廠的含鐵廢料，不但節(jié)省了拆卸開支，還有利于回收粉塵中的 鐵、碳等，對于節(jié)能降耗有重要意義。同時，由于采用小高爐處理鋼鐵廠的含鋅粉塵，對爐料 強度、品位、有害元素含量均沒有太高的要求，尤其是將整個鋼鐵廠的含鐵廢料集中在小高 爐中處理，就相當于把鉀鈉鉛鋅等有害元素對高爐的危害都轉移到小高爐中，而對小高爐 的維修、處理等要比大高爐方便得多，發(fā)生的費用也要比大高爐少得多，并且對整個鋼鐵廠 的生產影響也要小得多。
發(fā)明內容
為此，本發(fā)明提供一種將鋼鐵廠含鐵廢料造塊后，用小高爐冶煉生產鐵水的方法。 應用本方法處理鋼鐵廠含鐵廢料，不僅可以有效解決含鐵廢料的污染問題，還可以得到質 量合格的鐵水，充分利用了廢料中的碳和鐵等有價元素。
本發(fā)明的目的是由以下方式來實現(xiàn)的 1.配置混勻原料將鋼鐵廠各種含鐵廢料與鐵精礦粉、熔劑按一定比例混合，配
3置成混勻原料， 其中含鐵廢料的質量比為5 80%，鐵精礦粉的質量比為30 50%，熔劑的質 量比為2 5% ; 2.團塊制成將上述配置成的混勻原料通過冷固結造塊法或熱態(tài)造塊法制成團 塊； 3.高爐冶煉將上述制成的團塊連同一定量的焦炭，加入到高爐中冶煉，焦炭起 到骨架和通道作用以及提供還原團塊所需的部分熱量和還原劑，并采用虧料線操作，同時 噴吹一定量的煤粉，最終冶煉得到鐵水。
所述高爐為20m3 500m3的高爐。 所述冷固結造塊法是將上述混勻后的原料加7 15%水、質量比為0. 5 5%的
粘結劑后，用圓盤造球機制成球團，或者用壓塊設備進行壓塊，形狀不限。 所述熱態(tài)造塊法是將上述混勻料添加一定量煤粉或焦粉，使含碳量達到6
15%，以燒結料的形式鋪在燒結機上進行燒結，冷卻后備用； 所述鋼鐵廠含鐵廢料為高爐布袋灰、重力灰(或瓦斯泥、瓦斯灰)、轉爐污泥、電爐 粉塵、軋鋼鐵鱗或/和燒結除塵灰。 所述粘結劑為膨潤土、水玻璃、皂土或腐殖酸鈉。 所述熔劑為石灰。 該工藝具有以下顯著特點 1.造塊方式多樣，對團塊強度、鐵含量要求不高，尤其是對有害元素含量基本沒有 限制要求，只要求團塊入爐時不至于粉碎產生大量粉末； 2.采用冷固結造塊法時，可采用的粘結劑種類所受限制較少，尤其是可以采用含 有鉀鈉等有害元素的粘結劑，有利于降低成本并提高團塊強度； 3.采用熱態(tài)造塊法時，同樣對燒結礦強度、鐵含量、有害元素含量、冶金性能基本 沒有太高要求，只要求燒結礦入爐時不至于粉碎產生大量粉術即可； 4.采用中小高爐處理鋼鐵廠的含鐵廢料，具有處理量大的特點，可以將整個鋼鐵 廠的含鐵廢料，集中在一個或少量幾個中小高爐中處理； 5.采用中小高爐處理整個鋼鐵廠含鐵廢料，可以將整個鋼鐵廠不適于應用于高 爐，而又含有大量的鐵的原料集中由中小高爐處理，從而大大減輕有害元素對其他較大高 爐的危害； 6.采用中小高爐處理整個鋼鐵廠的含鐵廢料，雖然同樣會到中小高爐造成損害， 甚至維護、更新設備更為頻繁，但是由于與大高爐相比，中小高爐在這些方面發(fā)生的費用要 遠遠少于大高爐，且對整個鋼鐵廠生產影響也要遠遠小于大高爐，因此對于整個鋼鐵廠來 說利遠大于弊； 7.用中小高爐處理整個鋼鐵廠的含鐵廢料，基本沿用了原有的高爐生產流程，只 是在部分操作上需要略微改動采用燒結造塊時，為了防止除塵灰的揚塵，需要改進燒結布 料方式；由于使用強度較低，雜質較多的原料，需要采用低料線甚至虧料線操作；為了減輕 環(huán)境污染，需要采用較好的除塵系統(tǒng)； 8.利用中小高爐處理鋼鐵廠含鐵廢料，除了可能需要添置造塊設備(采用冷固結 造塊時)、新的除塵設備以及維護更新設備費用有所增加外，基本不需要新建其他設備，具
4有投資低的優(yōu)點； 9.中小高爐雖然將逐漸被淘汰，但其在鋼鐵廠粉塵處理、含鐵廢料處理方面仍可 以發(fā)揮相當大的作用，總體符合國家節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展的方針。 10.經過小高爐處理后，經過多次循環(huán)，粉塵中鉀鈉鉛鋅等對高爐有害的元素達到 一定含量時可作其他高附加值利用； 11.含有鉀鈉等對高爐有害元素的爐渣可以粉碎后送入水泥廠。
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
如圖1所述的一種處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法，以鋼鐵廠含鐵廢料(包括有害元 素較多的高爐、燒結、電爐、轉爐粉塵、污泥以及軋鋼鐵鱗等)為原料，配加一定比例的鐵精 礦粉、還原劑混勻后造塊，作為中小高爐原料，加入到高爐中冶煉，高爐采用低料線或虧料
線操作，最終冶煉得到鐵水。
實施例1 : 該實施例采用的是(成分見表1)高爐布袋灰、高爐重力灰，并配加一定量的鐵精 礦粉、還原劑和粘結劑，調整碳含量在15%，粘結劑1%，充分混勻后加水，壓制成塊狀，干 燥后通過高爐布料系統(tǒng)將團塊布入中小高爐內，高爐采用虧料線操作，冶煉出鐵水。鐵水中 鉀鈉鉛鋅等有害元素含量很低，可以忽略不計，高爐除塵灰中的鋅含量有所增加。
實施例2 : 該實施例采用的原料與實施例1相同，將混勻的原料配加焦粉，使總含碳量在
10%左右，按正常燒結布料方式布在燒結機上，料層厚度600mm 650mm，機速1. 55m/min，
點火溫度lll(TC，空氣壓力2. 5KPa，將燒好的燒結礦冷卻后通過小高爐布料系統(tǒng)布入爐
內，小高爐采用虧料線操作，其他操作基本不變，冶煉出鐵水。鐵水中鉀鈉鉛鋅含量很少，可
以忽略不計，高爐除塵灰中鋅含量有所增加。表1實施例用原料成分(質量分數(shù))
TFeKPbZnC
名稱
%%%%%%
布袋灰24. 070. 200. 310. 572. 3226. 60
重力灰25. 480. 150. 230. 0890. 2532. 41
鐵精礦58. 0權利要求
一種處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法，其特征在于包括以下的步驟(1.)配置混勻原料將鋼鐵廠各種含鐵廢料與鐵精礦粉、粘結劑、熔劑按一定比例混合，配置成混勻原料；(2.)團塊制成將上述配置成的混勻原料通過冷固結造塊法或熱態(tài)造塊法制成團塊；(3.)高爐冶煉將上述制成的團塊連同一定量的焦炭，加入到高爐中冶煉，并采用虧料線操作，同時噴吹一定量的煤粉，最終冶煉得到鐵水。
2. 根據(jù)權利要求1所述的處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法，其特征在于，所述含鐵廢料質 量比為5 80% ;所述鐵精礦粉質量比為30 50% ;所述熔劑質量比為2 5%。
3. 根據(jù)權利要求l所述的處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法，其特征在于，所述高爐為 20m3 500m3的高爐。
4. 根據(jù)權利要求1所述的處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法，其特征在于，所述含鐵廢料為 高爐布袋灰、重力灰、轉爐污泥、電爐粉塵、軋鋼鐵鱗或/和燒結除塵灰。
5. 根據(jù)權利要求1所述的處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法，其特征在于，所述熔劑為石灰。
全文摘要
本發(fā)明一種處理鋼鐵廠含鐵廢料的方法，其特征在于包括以下的步驟配置混勻原料將鋼鐵廠各種含鐵廢料與鐵精礦粉、粘結劑、熔劑按一定比例混合，配置成混勻原料；團塊制成將上述配置成的混勻原料通過冷固結造塊法或熱態(tài)造塊法制成團塊；高爐冶煉將上述制成的團塊連同一定量的焦炭，加入到高爐中冶煉，并采用虧料線操作，同時噴吹一定量的煤粉，最終冶煉得到鐵水。應用本方法處理鋼鐵廠含鐵廢料，不僅可以有效的解決含鐵廢料的污染問題，還可以得到質量合格的鐵水，充分利用了廢料中的碳和鐵等有價元素。
文檔編號C22B1/248GK101709341SQ20091023860
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權日2009年11月27日
發(fā)明者國宏偉, 尹慧超, 張建良, 李凈, 楊天鈞, 王傳琳 申請人:北京科技大學