用炼钢转炉污泥生产炼钢造渣剂的方法

摘要

本发明涉及一种用炼钢转炉污泥生产炼钢造渣剂的方法,把炼钢转炉除尘污泥配加燃料和附加物,经混匀、陈化后,压制成坯,再经烧结、破碎、筛分制成炼钢复合渣。本发明能够回收利用转炉炼钢污泥、白云石粉等炼钢辅料筛下物及轧钢氧化铁皮等工业废料生产炼钢复合造渣剂,能够保持污泥原料的铁含量不会降低,改善炼钢复合造渣剂理化性能,变废为宝,降低了炼钢成本,并获得了资源回收、减少污染的综合治理效果。

说明书

本发明涉及一种用炼钢转炉污泥生产炼钢造渣剂的方法。

转炉炼钢湿法除尘系统污泥的主要成分是铁和钙，有很高的利用价值。但其粒度细、含水量高，回收和利用难度较大。现有的转炉湿法除尘污泥的方法，如以湿尘泥(含水40％～70％)作为烧结配料水，在一次混料工序中直接配加到烧结混合料中的方法，此方法虽然使用设备少，工艺简单，但在含水量较高的矿粉为主要原料的厂矿或雨水较多的时候，烧结混合料的自身含水量已经很高，一次混料过程中几乎不需要或需要加水量很少，此方法受到限制。另外湿尘泥作烧结原料时，它难于与其它原料混合，致使烧结块强度不均；现有专利CN1070690A公开了一种“炼钢转炉除尘污泥成球的方法”，在湿尘泥中混入石灰粉后，加水混匀，经消化、造球、烘干、筛分后作炼钢造渣剂，此法虽然可以处理湿泥并利用炼钢石灰下脚料，但是使用石灰粉末的同时造成了合成渣含铁量降低，合成渣的使用效果下降。此外，湿泥及石灰粉末中的CaO在造球和烘干过程中生成了Ca(OH)₂、CaCO₃，它们在造渣过程中分解吸热，会造成炼钢能耗升高，分解过程中产生的氢还可能影响钢的质量；现有专利CN1098441A公开了一种“用氧气转炉潮泥尘生产用于炼钢烧结粒块的方法”。此方法是把含水38％～42％的尘泥在湿式回转窑中处理，得到烧结粒块，供炼钢造渣剂使用。但此方法产出的粒块粒度偏小，可能被炼钢过程中高压气流吹走而造成浪费，另外潮尘泥使用高热值煤气烘干烧结，在煤气缺乏或紧张的地区难以推广。

本发明的目的是提供一种用炼钢转炉湿法除尘污泥生产炼钢造渣剂的方法。

本发明的方法是把炼钢转炉除尘污泥配加燃料和附加物，经混匀、陈化后，压制成坯，再经烧结、破碎、筛分制成炼钢复合渣。

本发明可使用挤砖机或压砖机将污泥压制成坯。根据本发明的方法制成的炼钢复合渣的主要物相组成是铁酸钙。

具体方法是：本发明以转炉炼钢湿法除尘污泥为主要原料，配加燃料和附加物，经混匀、搅拌、调整水份至11％～24％、陈化3～72小时后，使用螺旋挤砖机或压砖机挤压成砖坯；转炉炼钢尘泥的主要矿物成分磁铁矿、浮氏体、金属铁等，它们大都呈球状，其粒径均在0.074mm以下，另外其中还含有较多的Ca(OH)₂，它以胶体形式存在。粒度细、含水较高的炼钢转炉污泥具有塑性，使用挤砖机可将污泥挤压成型；再经焙烧窑焙烧后，根据炼钢生产要求进行破碎、筛分，得到炼钢复合渣，其矿物组成主要是铁酸钙、赤铁矿、磁铁矿，铁含量50％以上，SiO₂＜5％，碱度(CaO/SiO₂)在3以上，软化区间较窄，熔点较低，化渣快，能够满足炼钢工艺要求。

本发明具有的优点和效果是：

1、能够回收利用转炉炼钢污泥、白云石粉等炼钢辅料筛下物及轧钢氧化铁皮等工业废料生产炼钢复合造渣剂，改善炼钢复合造渣剂理化性能，变废为宝，降低了炼钢成本，并获得了资源回收、减少污染的综合治理效果。

2、利用污泥的塑性，不需要外加石灰或石灰粉末来吸收降解污泥中的水份，从而简化了污泥处理工艺，并保持污泥原料的铁含量不会降低。

3、复合渣的主要物相成分是铁酸钙，熔点低，化渣快，可缩短炼钢时间。

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的工艺流程图。

如图1所示：将炼钢转炉污泥与燃料(煤粉或焦炭粉经破碎、筛分，粒度＜3mm)、附加物(白云石、莹石粉、轧钢氧化铁皮等或干污泥，经破碎、筛分，粒度＜3mm)按所需比例加入混匀搅拌设备如双螺旋搅拌机和混砂机中混匀，得到混合料；将混合料放入陈化室，在陈化过程中污泥中的水份向燃料和附加物扩散，使燃料和附加物得到均匀润湿；混合料在陈化过程中可能产生结块，再经破碎、搅拌混匀，并将混合料的水份调整至11％～24％；混合料的塑性指数约为5％，比制造砖瓦的粘土的塑性低，通过改进挤砖机(普通螺旋挤砖机或真空螺旋挤砖机)或压砖机的结构将混合料挤压成坯；把坯子在露天码放晾干或码在烘干车上在烘干道内进行烘干，使坯子的水份达到6％～7％；把晾干或烘干的坯子以一定的形式码放在焙烧窑内进行烧结；焙烧窑可以采用直通道轮窑、普通轮窑或隧道窑，其中直通道轮窑有更多的优点，它将烟道设置在边墙上，窑室底部没有哈风道，这样有利于实现机械化装出窑，可以避免合成渣熔融烧坏哈风道，可以减少哈风道两次拐弯造成的气流压力损耗加快烧窑速度；在轮窑或隧道窑中用煤或煤气等燃料加热空气，并依靠空气流动实现坯子的预热、干燥、烧结、保温和冷却，得到砖块型的复合渣；通过控制燃料添加量、风量、风速等参数，使轮窑或隧道窑为氧化性气氛，烧结温度950～1150℃，使复合渣具有以下主要理化性能：其矿物组成主要是铁酸钙、赤铁矿、磁铁矿，铁含量50％以上，SiO₂＜5％，碱度(CaO/SiO₂)在3以上，软化区间较窄，熔点较低，能够满足炼钢工艺要求；再根据炼钢工艺要求将砖块状复合渣破碎、筛分，得到合格粒度的复合渣。在炼钢过程中使用此复合渣，可以在吹炼初期温度较低的情况下，很快溶化形成初渣，改善渣的流动性，提高钢渣的脱磷脱硫效果。