含鐵塵泥是鋼鐵生產(chǎn)過程中種類較為繁多的廢棄物,其成分復雜,含有鐵、鈣、鎂、碳等鋼鐵生產(chǎn)所需的元素,是非常有價值的二次資源。轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝通過造球和壓球的方式將各種除塵灰、污泥制成球團,經(jīng)過烘干、預熱、焙燒還原、冷卻等工序生產(chǎn)、金屬化球團,用于電爐作為造渣劑或替代廢鋼使用;塵泥中的鋅在高溫下被還原成單質(zhì)鋅,揮發(fā)進入煙氣,煙氣經(jīng)冷卻、除塵后得到副產(chǎn)品氧化鋅粉,用于進一步提鋅,處理效果顯著。
將各種含鐵塵泥制成含碳球團,經(jīng)烘干和預熱后,在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)將煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫經(jīng)爐壁通過輻射傳給含碳球團料層,使含碳球團中的鐵、鋅等氧化物在高溫下被其中的碳或揮發(fā)物還原,鋅揮發(fā)進入煙氣,通過除塵系統(tǒng)捕集,鐵留在球團中,經(jīng)冷卻后得到金屬化球團。如下圖所示:
由上圖可知,轉(zhuǎn)底爐可優(yōu)先處理焦化除塵灰、高爐布袋除塵灰、高爐污泥、電爐除塵灰、轉(zhuǎn)爐污泥等塵泥,但污泥需要經(jīng)過烘干預處理才能使用,高爐布袋除塵灰的氯元素質(zhì)量分數(shù)高,需控制使用量;原料場除塵灰、高爐礦槽除塵灰、出鐵場除塵灰、氧化鐵皮等除塵灰中鐵、碳質(zhì)量分數(shù)高,且有害雜質(zhì)少,可優(yōu)先供燒結(jié)使用,但可作為轉(zhuǎn)底爐含鐵、碳原料的補充。
含鐵塵泥通過配料混合后,需制成含鐵碳球團才能保證在高溫下實現(xiàn)球團中鐵氧化物和鋅氧化物的還原。轉(zhuǎn)底爐目前采用的成型方法主要為圓盤造球工藝和對輥壓球工藝。無論采用何種工藝,含鐵塵泥成球效果的好壞將直接影響轉(zhuǎn)底爐的穩(wěn)定運行和金屬化球團的質(zhì)量,這是轉(zhuǎn)底爐工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
1、碳氧比例的控制
碳量可以提高含鐵塵泥球團鐵金屬化率和脫鋅率,但并不是配碳量越高越好,建議碳氧原子比不超過1.2.
2、含鐵塵泥球團堿度控制
含鐵塵泥球團堿度過高或過低,都會導致金屬球團強度降低??梢酝ㄟ^控制球團堿度,來提高金屬球團質(zhì)量。
目前鋼鐵企業(yè)都在大量使用廢鋼,使得各種除塵灰和污泥中的鋅質(zhì)量分數(shù)均大幅提高,對轉(zhuǎn)底爐耐材造成了嚴重的侵蝕,降低了金屬化球團的強度,影響轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量;但矛盾的是含鐵塵泥原料鋅質(zhì)量分數(shù)高,也會使副產(chǎn)品氧化鋅產(chǎn)量提高,經(jīng)濟效益顯著。因此,轉(zhuǎn)底爐需綜合分析鋅質(zhì)量分數(shù)對生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益多方面的影響,控制原料鋅質(zhì)量分數(shù)的合理范圍。另外,轉(zhuǎn)底爐選用致密的堿性耐材能在一定程度上抵 抗鋅的侵蝕,也可通過渣系優(yōu)化、提高焙燒溫度等措施提高金屬化球團的質(zhì)量,減輕鋅的負面影響。