宣钢烧结生产中的杂料利用

1宣钢烧结生产中的杂料利用王素涛张如伟王爱萍摘要宣钢在实施低成本战略中，通过合理的工艺改进，对废旧杂料进行回收、混匀，进入烧结配料再利用，不仅降低了烧结固体燃耗，使烧结矿成本大幅度降低，而且改善了企业现场环境，取得明显的经济效益和社会效益。关键词杂料利用烧结生产效果1前言钢铁冶金企业在生产中会不可避免地产生烟尘、粉尘等排放物以及如地皮料、轧钢皮、钢渣等一些废弃杂料，这些杂料和污染物的随意堆放不仅会带来环境污染，更重要的是造成大量的资源和能源的浪费。近两年，随着钢铁行业“绿色钢铁”和低成本战略的推进，宣钢通过采用合理的工艺改进，对废旧杂料进行回收利用，在烧结生产中取得明显的经济效益。2粉尘和杂料的来源及理化性能2.1粉尘的来源和分类钢铁冶金企业的粉尘是在烧结、高炉、炼钢生产过程中产生的。主要可分为含铁粉尘和非含铁粉尘两类，含铁粉尘包括烧结粉尘、高炉粉尘、高炉瓦斯灰、转炉粉尘等，高炉瓦斯灰（瓦斯泥，以下统称瓦斯灰）是高炉煤气净化过程中通过电除尘、布袋除尘、重力除尘等捕集到的粉状物。非含铁粉尘包括煤尘、白灰粉尘等。粉尘量的大小是随原料条件、工艺流程、设备配置、管理水平的差异而不同，一般为钢产量的8－12％，有关数据资料显示，钢铁联合企业各类粉尘中含铁粉尘约为90％左右。目前宣钢七座高炉，年产生瓦斯灰大约6万多吨，转炉尘泥年发生量约为25万吨。这些含铁粉尘经过烧结得到合理充分的回收利用，重新进入高炉作为高炉原料，不仅可节约资源，降低生产成本，而且，在一定程度上保护了企业及周边环境。2.2粉尘的理化性能不同工艺环节产生的粉尘，其化学成分不同。在宣钢的烧结生产中用到的粉尘的主要化学成分见表1。2由表可见，这些粉尘的含铁量基本在25％—60％，有害杂质相对较低，具有一定的利用价值。但是，通过检测发现，这些粉尘的粒度小，小于50µｍ的占绝大多数，因此，在烧结生产中，会影响烧结透气性，应当配以一定比例的颗粒料，形成烧结成球骨架料，以改善烧结透气性。2.3杂料的来源及理化性能同样，在烧结、高炉、炼钢及轧钢生产中还会产生一些如地皮料、轧钢皮、钢渣等废弃物料。地皮料主要是原料场清理出的地皮散料以及烧结生产现场的粉状工业垃圾。这些物料的含铁量较高，但钢渣中P含量较高，轧钢皮和地皮散料中有害杂质的含量相对较低，因此，在生产中要考虑如何合理地调整各种杂料的配比结构，综合利用不同物料的成分影响，最大程度减少有害杂质对烧结配料的负面影响。其化学成分见表2：3各种杂料在烧结生产中的运用及效果3.1粉尘的利用由于瓦斯灰、除尘灰及各种粉尘均是高细度物料，在烧结生产中配量大时会严重影响烧结矿产量，因此，宣钢在对其再利用前，主要选用与部分低价位颗粒料混匀使用，各种高细度物料的正常配量要求在混匀料中的比例基本稳定在：瓦斯灰≤10%，除尘灰≤5%，各种除尘泥≤5%，钢渣≤5%，配以红粉、轧钢皮、地皮料等，用以提高混合料品位和成球性。经过平铺、多次物料名称化学成分（％）水份烧损TFeSiO2CaOMgOAl2O3SPC转炉尘泥1237.462.0520.69.21.80.750.06瓦斯灰537.8237.655.644.82.759.450.310.0426.27瓦斯泥6-1035-3828.129.365.783.168.040.0327.32物料名称化学成分％水份烧损TFeSio2CaoMgOAl2O3TiO2P轧钢皮4.01.1271.543.210.751.510.90.070.03钢渣33.5417.616.737.49.32.11.320.53地皮料84306.53831.30.860.063翻倒、混匀，通过对每堆混匀料取数量不少于20个的综合样进行分析计算，混匀料TFe标准偏差≤1.6%后，方可进行断面回装配入烧结生产使用。另外，为了减小入烧料的质量波动，稳定混匀料堆与堆的配比及成分，减小混匀料成分波动对烧结矿质量的影响，每堆混匀料要求在5000吨以上，同时，混匀料在烧结料中的比例不超过15%。3.2浮尘、杂料的利用效果高炉瓦斯灰（瓦斯泥，以下统称瓦斯灰）含铁一般较低（TFe：25%—30%），含碳较高（C：25%—40%），瓦斯灰用于烧结生产，从理论上分析每公斤瓦斯灰至少可替代烧结用煤粉约0.3—0.4公斤。实际生产表明：将瓦斯灰配比稳定在5%，减少煤配比约2.5%，节约了煤粉，降低了烧结固体燃耗。最初，在宣钢的烧结生产中瓦斯灰基本是直接单配入烧，但由于瓦斯灰中含残碳量高，在烧结过程中造成局部氧化铁过高，既浪费了能源，还经常造成烧结矿粘车现象。2004年起，瓦斯灰主要是通过混入混匀料，参与到烧结生产，效果良好。在转炉尘泥（红泥）的利用上，宣钢烧结东区设有专用配加设备，从炼钢运进的转炉泥浆直接卸入池中，再用泵抽入贮存罐中，然后再用泵打入烧结一混进行配加，目前，烧结东区的配量为日平均600吨左右泥浆。烧结西区配加红泥是由加气厂加工好粉状物料，混入混匀料后直接配入。通过计算，红泥按35元/吨，烧结料中每配入1%的红泥，烧结矿成本降低4.81元/吨，生铁成本降低5.63元/吨；如红泥按270元/吨算，烧结矿成本降低2.80元/吨，生铁成本降低3.28元/吨。轧钢皮是配入混匀料直接进入烧结配料中。由于轧钢皮品位高，其它杂质少，主要在烧结生产中起到提高烧结矿品位的作用，经过计算，若轧钢皮按公司内部结转价350元/吨计算，配入1%时，烧结矿成本降低3.21元/吨，生铁成本降低3.76元/吨。目前，宣钢每月在烧结生产中消耗轧钢皮约3000吨，约占入烧料总量的0.6%。配加红泥及轧钢皮不仅降低成本作用明显。同时，根据宣钢低成本战略的总体要求，烧结原料中减少了高价位外粉的配入量，增加本地精粉的比例。但由于本地精粉含钛较高，造成烧结矿含钛升高，增加了高炉入炉料钛负荷，使高炉冶炼困难。为合理控制机烧中TiO2含量，配加红泥及轧钢皮，在提高4烧结矿品位基础上降低了烧结矿含钛，为高炉的稳定、顺行提供有利条件。4结语宣钢在近年的生产实践中证明，钢铁冶金企业如果将各种废弃杂料经过合理搭配，充分平铺、翻倒、混匀后，以混匀料的形式配入烧结配料中，可使烧结固体燃耗明显降低，烧结矿成本降低。但需要摸索到适合本企业生产的烧结配料结构，合理控制各种杂料的配比，减小有害成分的影响，达到不影响烧结矿质量、保证高炉正常生产的目的。