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红钢污泥混匀造堆实践

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-09-30  作者:杨兆龙  浏览次数:706
 
核心提示:摘 要:采用适合的方法,将过剩污泥均匀的配入混匀料堆,废物利用最大化,有效消除污泥环境污染问题,加大二资源的使用量,提高企业经济效益。 关键字:污泥;混匀造堆;混匀矿质量
 红钢污泥混匀造堆实践

杨兆龙

(红河钢铁有限公司烧结厂  云南  蒙自  661100)

摘  要:采用适合的方法,将过剩污泥均匀的配入混匀料堆,废物利用最大化,有效消除污泥环境污染问题,加大二资源的使用量,提高企业经济效益。

关键字:污泥;混匀造堆;混匀矿质量

1 引言

在传统的高炉-转炉钢铁生产长流程工艺中,含铁尘泥的产生量约为钢产量的10%,2017年中国钢铁企业的尘泥产生量约为8000万吨,数量庞大。钢铁企业产生的大量尘泥主要来自于烧结球团、高炉炼铁、炼钢、轧钢等各个工序。尘泥中含有铁、碳、锌等有价元素,其中铁含量一般为30%~70%。从资源回收利用的角度来看,钢铁企业产生的尘泥二次资源极具回收价值。钢铁企业尘泥来源多样,造成了其物相组成复杂、粒度分布不均匀和多变性,这也增加了尘泥回收利用的难度。文本主要介绍,通过生产实践,如何在料场混匀造堆过程,均匀的将污泥配入混匀料堆。

2  污泥的利用价值

2.1  污泥存在形态

红钢的污泥主要来自炼钢,它是炼钢烟气经湿法除尘后产生副产物,产生以后以泥状的形态存在浓度在30%~50%之间。

2.2  主要的利用价值

污泥具有含铁量高,二氧化硅含量低,氧化钙含量高的特点,泥奖加水稀释时其中-200目的含量在90%以上,粘度大,如果能适当配入烧结混匀料,将能有效提高混匀造球效果,同时能有效降低烧结溶剂的使用量,产生较大的经济效益。

表1                             污泥化学成分分析表

成分(%)

TFe

SiO2

CaO

MgO

S

P

污泥

50.59

3.45

6.40

0.934

0.257

0.067

2.3  污泥的使用难点

此前红钢污泥主要有三种去向,第一种倒入烧结污泥池,吹入热蒸气,形成热污泥水(9~12m3/h,浓度20%~30%,使用量约120~150t/h),有助于提高混匀料温度,改善混匀制粒效果;第二种是炼钢消耗,通压缩水后使用;第三种是过剩的污泥,将被倒运至一次料场沉淀、晾晒,特别是在2018年以前,在烧结、炼钢工序使用技术不成熟,消耗量极少,大部分的污均是堆存在红钢一次料场,占地1000m3以上,厚度1~1.5m,存量12000~15000t,造成产地占用不说,且表层污泥干燥后粒度极细,长时间堆存在露天料场造成极为严重的粉尘污染。如果不进行翻晒,表层的污泥干裂,但中层的污泥依然是泥状,想在料场上与其单品种物料进行混匀几乎是不可能。

3  污泥使用采取的措施

3.1  直接混入堆法

在混匀造堆生产过程也曾尝试过将污泥倒入配料圆盘,堆覆在封堆的混匀料堆上,干涸结壳后能有效的减少料场扬尘,但开展时污泥大量粘覆在胶带工作面上,上堆量不及1/3,并终止尝试。2018年9月,在350#杂矿料堆配入2%(1000吨)的污泥,污泥的配入时加剧了圆盘膨料、漏斗堵料现象,近12000吨的堆总量,耗时30小时才完成堆料工作,而且污泥的配入量仅为589吨,更是使得350#堆一、二次混匀和混匀矿供料工作变得举步维艰,至此污泥在混匀造堆过程使用依然未找到更好的方法。

表2                       350#料堆质量完成情况

堆号

TFe标准偏差值

SiO2标准偏差值

铁稳定率
±1.0

硅稳定率
±0.2

349#

0.66

0.16

90.00%

90.00%

350#

1.25

0.13

63.64%

90.91%

351#

0.40

0.11

100.00%

90.00%

从表2可以看出,在用矿结构接近的情况下,污泥的配入导致混匀矿质量大幅度下滑。

3.2  晾晒铺设表面堆法

2019年2月,364#~369#料堆再次尝试配入1%-2%污泥,总结分析失败原因,现场查看污泥晾晒情况,选择在364#堆二次混匀封堆后铺设配入晒干污泥,这样操作主要是从两方面考虑,一是避免污泥与受水物料直接接触,阻碍整个混匀工作正常开展;二是铺设在料堆表面的污泥,经过正常的料条洒水钙化后容易结壳,减少料场扬尘和料堆粉、精分离现象。

3.3  晾晒、破碎加工整粒混入

考虑到混匀料堆混匀效果,烧结使用过程反馈,决定将污泥晾晒、破碎加工整粒再均匀配入混匀料堆,实施从2019年12月387#料堆开始,使用前进行了粒度抽查。

表3                          晒干污泥加工前后粒度抽查对比表

粒级比例(%)

>10mm

10~8mm

8~5mm

5~3mm

<3mm

平均粒度

加工前

23.72

21.82

16.13

14.23

24.10

7.03

加工后

3.51

6.56

11.82

14.82

63.29

3.36

差值

20.21

15.27

4.30

-0.59

-39.19

3.67

从表3可以看出,由于成块的污泥硬度不大比较容易破碎,加式后<3mm的粒度比例大幅度增加,平均粒度为3.36,目前红钢使用粉矿平均粒度在3.6~4.1之间,加工的污泥粒度优于目前使用的粉矿,污泥均匀混入料堆未造成反而影响,就此跟踪了4料堆质量完成情况。

表4                           使用加工干污泥后料堆质量跟踪表

堆号

配入量

TFe标准偏差值

SiO2标准偏差值

铁稳定率
±1.0

硅稳定率
±0.2

387#

1244吨(2%)

0.28

0.10

100.00%

100.00%

388#

1175吨(2%)

0.42

0.11

93.33%

93.33%

389#

1216吨(2%)

0.25

0.11

100.00%

92.31%

390#

1215吨(2%)

0.62

0.07

84.62%

100.00%

从表4可以看出,加工干污泥配入后未对混匀矿质量造成影响,对于烧结过程起到了较大的利好作用。

4  结论

钢铁企业尘泥处理工艺主要可分为物理法、湿法和火法三大类。其中,物理法处理工艺一般作为预处理工艺,湿法处理工艺分为碱浸和酸浸两种,火法处理工艺主要包括烧结法、球团法、粉尘喷吹法、直接还原法、熔融还原法和造块返回炼钢法等。直接还原法和熔融还原法的代表工艺有回转窑、转底炉、OxyCup和DK工艺等。这些工艺能有效回收利用尘泥中的铁、碳、锌等有价元素,最终产品为金属化球团或铁水,处理效果较好。

目前红钢对污泥的处理,主要有烧结法、压块脱水返回炼钢法,为了平衡产出使用量,减少对工艺的影响,从利益最大化方面考虑,大部分污泥还是使用烧结法,所以优化整个配料结构还是十分有必要的,根据实际生产经验和造堆实践选取适合的方法综合考量,方案3适合于红钢烧结厂生产实际。

参考文献

[1]  《如何处理 | 钢铁工业尘泥从何而来?》作者:烧结球团杂志

索引:https://mp.weixin.qq.com/s/2NYdZy7hHxA22QMppsg4gg

 
 
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