吴有文
(酒钢集团榆中钢铁有限责任公司,甘肃,榆中,730104)
摘 要:本文介绍了国内和榆钢烧结系统利用OG泥的基本情况,分析了几种工艺的优劣,对榆钢OG泥回用于烧结配料利用工艺实践进行分析和探讨。
关键词:OG泥;烧结;利用
Practice of Comprehensive Utilization of Sintering
by Using OG-mud at Yugang
WU You-wen
(Yuzhong Iron and Steel Co of JISCO , Yuzhong 730104, China)
Abstract:This paper introduces the basic situation of the domestic and sintering using OG-mud at Yugang, analyzed several kinds of process quality, analysis and discussion of OG mud back for process using sintering burdening practice in Yugang.
Key words:OG-Mud;Sintering;utilize
1 前 言
炼钢OG泥(以下简称OG泥)是氧气顶吹转炉OG湿法除尘的副产品,是一种宝贵的二次资源。OG泥特性:具有含铁量高,碱性氧化物含量高(二元碱度达2.35),粒度细(-0.074mm比例达90%以上),含水量高,脱水困难,粘性大等特性,OG泥浆浓度在20%以下时,静置3小时无明显沉淀。榆钢炼钢OG泥化学成分列于表1。
从化学成分上看,OG泥可以作为烧结、球团原料在生产中加以利用,合理配加OG泥,不仅可以代替部分高价含铁原料,还可替代部分粘结剂、熔剂,同时降低了烧结生产成本,又减少了钢铁厂的排污。对榆钢长期实施节能减排、降本增效的战略具有相当重要的意义。
2 目前国内利用OG泥的概况
根据国内钢铁厂的实际情况,目前烧结、球团利用OG泥工艺大致有以下四种,如表2所示,在此对四种工艺方法的优劣进行对比,如表3所示。
3 炼钢OG泥在榆钢烧结的应用实践
榆钢一期现有42m2烧结机两台,40吨氧气顶吹转炉2座,年钢产量105万吨,OG泥产生量为1.6万吨。在2011年以前,榆钢烧结对转炉污泥的使用主要是将炼钢产生的OG泥经板框压滤机进行脱水浓缩成泥饼,用汽车运到指定的地方对OG泥晒(晾)干,再把干的OG泥泥饼进行碾压和过筛后单独进行烧结配料。
主要存在问题:用汽车运输转炉污泥容易造成二次环境污染,同时脱水晾晒周期长,占地面积大,干法配加混合料成球性差,配加过程中产生扬尘大,岗位环境恶劣。
榆钢烧结从2011年开始探索湿法配加工艺对转炉OG泥进行利用,针对国内各兄弟单位使用炼钢OG泥易堵塞管道的问题及OG泥对烧结生产造成了许多不利影响。通过不断讨论,逐步找到了一套适合自身条件的工艺措施,取得了良好的生产效果和较大社会效益。
榆钢烧结技术人员结合自身生产和场地情况,设计了OG泥利用系统(见图1)。即在烧结配料室附近设置一座泥浆搅拌调节池,搅拌池规格为Φ5m×3.5m。池顶部安装三台机械搅拌装置用于调整OG泥浆浓度以满足烧结配加工艺,并配置变频控制的渣浆泵,用于输送调整好浓度的OG泥浆。转炉OG泥通过罐车拉运至烧结OG泥搅拌池,渣浆泵出水管配至烧结配料室目前使用的生石灰消化器中,OG泥余量经回料管回流至缓冲池内,在靠近生石灰消化器的回流管下方开设两路支管并在支管末端便于操作的位置安装法兰球阀,一路支管直接接入生石灰消化器内,另一路支管配至烧结配料皮带上方,分别用于向生石灰消化器和配料皮带配加OG泥浆。在线配加时,渣浆泵连续运转,多余的OG泥浆液在回流管内循环,操作控制阀可向生石灰消化器和配料皮带加注OG泥浆,配料用量可由渣浆泵变频装置和控制阀控制。
由于OG泥易沉积、粘度大,因此该系统采取双线双泵布置,互有备用,满足连续生产的要求,同时有利于系统维护。为防止长时间停止使用OG泥时,污泥沉淀淤积,系统设计了补水水管和底部设有压缩空气管道,用来调节OG泥浓度及烧结长时间停机时可以吹扫管道,为了冬季生产提高料温需要,OG泥搅拌池中还设计了蒸汽管道,对OG泥泥浆进行保温和加热。
4 烧结利用转炉污泥的使用效果及存在的问题
榆钢烧结新建的OG泥处理系统于2011年8月25日投入运行,投入前后烧结生产指标见表4。
4.1 使用效果
由表4可知,配加转炉OG泥后,烧结矿成品率维持原有水平,烧结矿强度略有降低,转鼓降0.13个百分点,含粉率上升0.10个百分点。使用转炉OG泥后,烧结矿的TFe上升0.09个百分点,因为污泥中的铁分进入混合料里,且污泥中SiO2含量较低,CaO较高,自然碱度大于2.35,可相应减少碱性熔剂配加量,从而使得烧结矿的TFe有所提高。烧结矿FeO上升0.25个百分点,固体燃耗降低0.11kg/t,因为污泥中含有部分残碳加之其本身FeO含量大于20%,而FeO氧化过程是强放热过程,有利于降低固体燃耗。
4.2 存在问题
4.2.1 设计时为了稳定污泥流量,有利于生产操作采用变频渣浆泵,但生产实践时OG泥用量较小时变频泵流速降低,容易堵塞管道、喷头,有待于进一步改进。
4.2.2 在使用初期出现水分波动较大,对生产影响较大,后在现场跟踪发现,OG泥搅拌池水位的变化造成回料管的压力的波动进而影响进入消化器的OG泥泥浆量的稳定,造成水分波动较大,隧将回料管缩短0.5米同时严格控制OG泥水池水位,使其不得与回料管口接触,消除压力波动,水分得以稳定控制。
4.2.3 在运行过程中备用及在线使用的潜污泵出现上升直管道堵塞情况,原因是两台渣浆泵一开一备,而其上升直管没有止回阀,造成使用过程中OG泥逐渐沉降,堵塞了备用泵的上升直管,后将两台泵的直管处加装泥浆阀,有效的解决了该问题。
5 经济效益
烧结配加转炉污泥运行费用可与炼钢板框压滤机运行费用相抵。因此烧结配加转炉污泥基本不增加运行成本。
转炉年产钢105万吨,则年产干OG泥量为1.6万吨。每年可节省采购精矿粉费用为1100万元,省去干法配加过程中倒运、碾压、过筛及人工成本费用65万元,另OG泥泥浆替代原有的消化器所用生产新水,流量按15m3/h计,可节省成本1.9万元,同时污泥中含有5.5%的CaO,每年可替代1000吨生石灰,生石灰单价为270元,则回收CaO收益为27万元。因此烧结配加转炉污泥年净收益为1200万元。
本项目总投资120万元。项目于2011年8月25日建成并投入运行,正常使用两个月就收回全部投资。
6 结 论
炼钢OG泥至烧结配入混合料中使用,不仅使其中的有用物质得到回收利用,而且减少了污染物的排放,既取得了经济效益又取得了社会效益。但是由于OG泥管道容易沉淀、堵塞,给烧结生产的水份稳定带来了不稳定因素,同时也给日常生产增加了一定的维护量。
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