一種煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法，分類收集煉鋼轉爐的粗除塵灰和細除塵灰，將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比（10~50）:（20~80）:（20~70）稱量，并混合均勻；將混合料加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂溶液的質量占總質量的1-20%；再用壓球機壓制成球，脫模后自然固結，得到冷固球團。本發(fā)明除塵灰不需要加水進行預先消解處理，可以節(jié)約大量水資源；生產(chǎn)工藝簡單可行，只需要將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按比例加入本發(fā)明無機弱堿性結合劑混合均勻，然后壓制成球即可；采用無機弱堿性結合劑，冷固球團成品帶入的雜質少，特別是SiO2含量低，全鐵含量高，不小于60%；煉鋼過程中可以大量使用，不受加入量的影響。
【專利說明】一種煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于對轉爐冶煉過程中產(chǎn)生的除塵灰進行資源化利用的【技術領域】，具體涉 及一種煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法。
[0002]

【背景技術】
[0003] 在轉爐冶煉過程中，添加到爐內的原輔料有2%會轉變?yōu)榉蹓m，即為轉爐除塵灰。 轉爐粉塵的發(fā)生量約為20kg/t鋼。該粉塵主要由氧化鐵組成，氧化鐵質量分數(shù)為70-95%。 其余的5 - 30%粉塵由氧化物雜質組成，如氧化鈣和其他金屬氧化物(主要是氧化鋅)。煉鋼 粉塵中其他化合物是鐵鋅尖晶石、鐵鎂尖晶石、碳酸鈣和碳。煉鋼粉塵中含鐵高，有害雜質 少，若將其廢棄，不僅占用大片土地，污染環(huán)境，而且浪費了寶貴的二次資源。
[0004] 人類社會與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展至今，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟已得到世界的普遍認同，并成為人 類文明進步的時代要求。當今，我國鋼鐵工業(yè)持續(xù)迅猛發(fā)展，在產(chǎn)能極度膨脹的同時，也受 到了資源、能源和環(huán)境三大因素的嚴峻考驗。只有走發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟之路、環(huán)保健康之路，才 能真正解決制約鋼鐵工業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，使自己的企業(yè)在節(jié)能減排、淘汰落后的大環(huán)境 中持續(xù)健康發(fā)展。
[0005] 目前大多數(shù)鋼鐵企業(yè)采用將轉爐除塵灰直接配入燒結系統(tǒng)回用的方式處理。直接 回用燒結的方式在一定程度上實現(xiàn)了除塵灰資源的回收利用，但是由于缺乏各類物料均質 化、整粒與除雜(去除危害鋼鐵冶煉生產(chǎn)的雜質元素，如鋅、鉛、鉀、鈉等）過程，有害雜質也 同時產(chǎn)生了循環(huán)，使得在回用過程中存在影響正常生產(chǎn)的問題，同時也帶來了新的環(huán)保問 題。這些問題集中表現(xiàn)為影響燒結透氣性，燒結生產(chǎn)波動較大，進而影響燒結礦產(chǎn)品質量與 正常生產(chǎn)；由于缺乏除雜系統(tǒng)，除塵灰中含有鉀、鈉、鋅等有害元素，直接影響燒結電除塵效 果，導致燒結電除塵不能達標，影響環(huán)境保護。有害元素鋅隨燒結礦進入高爐，并在高爐內 循環(huán)富集，致使高爐結瘤，影響高爐正常生產(chǎn)。
[0006] 由于利用除塵灰冷固球團給鋼鐵企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟效益，目前國內大部分鋼鐵 企業(yè)都逐漸在轉爐煉鋼過程中加入除塵灰冷固球團，但是由于轉爐除塵灰中含有較高比例 的氧化鈣，約15%左右，目前國內所有冷固球團生產(chǎn)工藝都是先將除塵灰加水進行消解，使 得除塵灰中氧化鈣完全反應，然后再通過加入水玻璃、膨潤土等結合劑進行配料混合，壓球 成型，最終得到所需冷固球團產(chǎn)品。該工藝首先需要將除塵灰加大量水(約占除塵灰比例 20%)進行消解處理，耗費大量水資源；其次生產(chǎn)的產(chǎn)品水分含量高達15%以上，需要將水分 烘干，半成品球團自然風干到烘烤干燥的生產(chǎn)周期較長，約需15天左右；結合劑引入較多 雜質，導致冷固球團全鐵品位降低，且球團強度不好，鋼廠不能擴大使用量。
[0007] 如重慶XX煉鋼廠，180t轉爐煤氣凈化與回收系統(tǒng)采用了干法除塵技術。按計劃年 產(chǎn)鋼630萬噸計算，每年將產(chǎn)生除塵粉塵12萬噸。該粉塵是粒度為35?200目的細粉，如 果不能對之循環(huán)的回收利用，在運輸和堆放過程中必導致二次污染。如何解決工藝難題，有 效地實現(xiàn)微細粉的循環(huán)回收利用，特別是在煉鋼環(huán)節(jié)能得以回收利用，對防止二次污染，遵 循國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針有著重要意義。
[0008]


【發(fā)明內容】

[0009] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明旨在提供一種對轉爐除塵灰進行有效處理和資源化 回收使用的方法，煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法；本發(fā)明的方法，能對轉爐除塵灰 進行有效處理和資源化回收，防止二次污染，保護環(huán)境，節(jié)約能源，降低轉爐煉鋼的成本，真 正實現(xiàn)"變廢為寶"和資源高效利用。
[0010] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下的技術方案： 煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 收集(分類收集）煉鋼轉爐除塵灰，得到粗除塵灰和細除塵灰，粗除塵灰的粒度在 80-150目之間，細除塵灰的粒度在150-320之間； (2) 將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比（1(Γ50): (2(Γ80): (2(Γ70)稱量，并 混合均勻； (3) 將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰混合料加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂的濃 度可以為任意濃度，優(yōu)選的質量百分比濃度10 - 60%，氯化鎂溶液的質量占總質量的1-20% ; (4) 將第3步的混合料用壓球機壓制成球，脫模后自然固結，得到冷固球團。
[0011] 進一步的特征是：在第3步加入氯化鎂溶液后，加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液 的質量百分比濃度10 - 30%，氫氧化鈉溶液的質量占總質量的1-20%。
[0012] 在第3步加入氯化鎂溶液后，加入氧化鈣，氧化鈣的質量占總質量的1 一 15%。
[0013] 混合料用壓球機壓制成球，脫模后自然固結的反應時間20-50小時。
[0014] 氯化鎂溶液的質量百分比濃度10 - 60%。
[0015] 本發(fā)明相比以往冷固球團生產(chǎn)工藝技術，具有以下特點： 1、 本發(fā)明除塵灰不需要加水進行預先消解處理，可以節(jié)約大量水資源； 2、 生產(chǎn)工藝簡單可行，只需要將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按比例加入本專利無機 弱堿性結合劑混合均勻，然后壓制成球即可； 3、 本工藝冷固球團生產(chǎn)周期短，而且不需要烘烤，產(chǎn)品通過自然固化反應24小時左右 即可達到強度要求，成品水分低于5%。
[0016] 4、由于采用本專利的無機弱堿性結合劑，冷固球團成品帶入的雜質少，特別是 Si02含量低，全鐵含量高，不小于60%。煉鋼過程中可以大量使用，不受加入量的影響。
[0017] 5、該工藝除塵灰冷固球團較傳統(tǒng)冷固球團生產(chǎn)工藝相比，由于取消了除塵灰消 解、半成品烘干等工序，生產(chǎn)成本可節(jié)約30%以上。
[0018] 總之，本發(fā)明采用無機弱堿性成球技術，利用轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團直接用于 轉爐煉鋼，將可用于鋼鐵生產(chǎn)的元素(鐵、碳、鈣等）盡可能回收循環(huán)利用，在保護環(huán)境，節(jié)約 能源，降低轉爐煉鋼的成本的同時，取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益，真正實現(xiàn)"變廢為寶" 和資源高效利用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明工藝流程不意圖。
[0020]

【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0022] 參見圖1的工藝流程圖，本發(fā)明煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法，其特征 在于： 1、 收集煉鋼轉爐除塵灰，得到粗除塵灰和細除塵灰，或者經(jīng)過過篩處理后，得到粗除塵 灰和細除塵灰，粗除塵灰的粒度在80-150目之間，細除塵灰的粒度在150-320之間；在煉鋼 轉爐生產(chǎn)中，粗除塵灰和細除塵灰是分開的，一般是分開收集，得到粒度不同的粗除塵灰和 細除塵灰；或者經(jīng)過過篩 2、 將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比（1(Γ50): (2(Γ80): (2(Γ70)稱量，并混 合均勻；可以使用1600型混碾機混合，更加均勻； 3、 將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰混合料加入氯化鎂溶液中，混合均勻；作為結合劑 的氯化鎂溶液，其濃度可以為任意濃度，優(yōu)選的質量百分比濃度10 - 60%，氯化鎂溶液的質 量占總質量的1-20% ; 4、 將第3步的混合料用壓球機壓制成球，脫模后自然固結，得到冷固球團； 氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰和氯化鎂壓制成球，脫模后自然固結，反應時間20-50 小時，能提高強度，達到進入轉爐高位料倉要求。反應時間具體為20、22、24、25、26、28、30、 36、40、45、50 小時等。
[0023] 本發(fā)明的混合料，還可以加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液濃度可以為任意濃度， 優(yōu)選的質量百分比濃度10 - 30%，氫氧化鈉溶液的質量占總質量的1-20% ;在第3步加入氯 化鎂溶液后，加入氫氧化鈉溶液，將全部混合料混合均勻。
[0024] 本發(fā)明的混合料，還可以加入氧化鈣，單獨加入氧化鈣，或在加入氫氧化鈉溶液 后，再加入氧化鈣，氧化鈣的質量占總質量的1-15% ;在第3步加入氯化鎂溶液后，加入氧化 鈣，混合均勻；或者在第3步加入氫氧化鈉溶液后，再加入氧化鈣，混合均勻。
[0025] 壓球機將混合料壓制成球，采用現(xiàn)有技術的壓球機即可，如XMQ10型壓球機。
[0026] 實施例配比一： 氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比10:20:20稱量，氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵 灰分別為l〇kg、20 kg、20 kg，混合均勻后加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂溶液濃度為 10%，氯化鎂溶液的質量為lkg;將混合料用壓球機壓制成球，脫模后自然固結，得到冷固球 團； 實施例配比二： 氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比10:30:40稱量，氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵 灰分別為l〇kg、30 kg、40 kg，混合均勻后加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂溶液濃度為 20%，氯化鎂溶液的質量為5kg ;將混合料用壓球機壓制成球，脫模后自然固結，得到冷固球 團； 實施例配比三： 氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比20:40:50稱量，氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵 灰分別為20kg、40 kg、50 kg，混合均勻后加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂溶液濃度為 30%，氯化鎂溶液的質量為10kg;將混合料用壓球機壓制成球，脫模后自然固結，得到冷固 球團； 實施例配比四： 氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比30:50:50稱量，氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵 灰分別為30kg、50 kg、50 kg,混合均勻后加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂溶液濃度為 40%，氯化鎂溶液的質量為12kg ;再加入氫氧化鈉溶液10kg ;將混合料用壓球機壓制成球， 脫模后自然固結，得到冷固球團； 實施例配比五： 氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比40:60:70稱量，氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵 灰分別為40kg、60 kg、70 kg，混合均勻后加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂溶液濃度為 45%，氯化鎂溶液的質量為20kg，再加入氧化鈣18 kg ;將混合料用壓球機壓制成球，脫模后 自然固結，得到冷固球團； 實施例配比6 : 氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比50:80:70稱量，氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵 灰分別為50kg、80 kg、70 kg，混合均勻后加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂溶液濃度為 55%，氯化鎂溶液的質量為30kg ;再加入氫氧化鈉溶液30kg，加入氧化鈣20 kg ;將混合料用 壓球機壓制成球，脫模后自然固結，得到冷固球團。
[0027] 本發(fā)明采用無機弱堿性結合技術，氯化鎂溶液是無機鹽，呈弱堿性，除塵灰不需要 進行預加水進行消解處理；得到冷固球團，送高位料倉供轉爐煉鋼直接使用。
[0028] 本發(fā)明獲得的冷固球團的主要指標為： 抗壓強度800N/個 球團粒度：外形橢圓 粒度范圍： 10?50_，其中彡50mm的粒度應〈10%，彡10mm的粒度應〈5%。
[0029] 廣品的綜合品位可達到60%左右。
[0030] 本發(fā)明獲得的冷固球團化學成分要求見下表： 表1轉爐煉鋼用冷固球團化學成分

【權利要求】
1. 一種煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 收集煉鋼轉爐除塵灰，得到粗除塵灰和細除塵灰兩種，所述粗除塵灰的粒度在 80-150目之間，所述細除塵灰的粒度在150-320之間； (2) 將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰按質量比（1(Γ50): (2(Γ80): (2(Γ70)稱量，并 混合均勻； (3) 將氧化鐵皮、粗除塵灰、細除塵灰混合料加入氯化鎂溶液中，混合均勻；氯化鎂溶液 的質量占總質量的1-20% ; (4) 將第3步的混合料用壓球機壓制成球，脫模后自然固結，得到冷固球團。
2. 根據(jù)權利要求1所述煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法，其特征在于：在第（3) 步加入氯化鎂溶液后，再加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質量百分比濃度10 - 30%,氫 氧化鈉溶液的質量占總質量的1-20%。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法，其特征在于：在 第（3)步加入氯化鎂溶液后，加入氧化鈣，氧化鈣的質量占總質量的1 一 15%。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法，其特征在 于，混合料用壓球機壓制成球，脫模后自然固結的反應時間20-50小時。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種煉鋼轉爐除塵灰生產(chǎn)冷固球團工藝方法，其特征在于， 氯化鎂溶液的質量百分比濃度10 - 60%。
【文檔編號】C22B1/248GK104046773SQ201410288329
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權日:2014年6月25日
【發(fā)明者】帥林, 李恒瑞, 吳建飛 申請人:重慶科健冶金材料有限公司