楊兆龍
（紅河鋼鐵有限公司燒結(jié)廠 云南 蒙自 661100）
摘 要：采用適合的方法，將過(guò)剩污泥均勻的配入混勻料堆，廢物利用最大化，有效消除污泥環(huán)境污染問(wèn)題，加大二資源的使用量，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵字：污泥；混勻造堆；混勻礦質(zhì)量
1 引言
在傳統(tǒng)的高爐-轉(zhuǎn)爐鋼鐵生產(chǎn)長(zhǎng)流程工藝中，含鐵塵泥的產(chǎn)生量約為鋼產(chǎn)量的10%，2017年中國(guó)鋼鐵企業(yè)的塵泥產(chǎn)生量約為8000萬(wàn)噸，數(shù)量龐大。鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的大量塵泥主要來(lái)自于燒結(jié)球團(tuán)、高爐煉鐵、煉鋼、軋鋼等各個(gè)工序。塵泥中含有鐵、碳、鋅等有價(jià)元素，其中鐵含量一般為30%~70%。從資源回收利用的角度來(lái)看，鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的塵泥二次資源極具回收價(jià)值。鋼鐵企業(yè)塵泥來(lái)源多樣，造成了其物相組成復(fù)雜、粒度分布不均勻和多變性，這也增加了塵泥回收利用的難度。文本主要介紹，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，如何在料場(chǎng)混勻造堆過(guò)程，均勻的將污泥配入混勻料堆。
2 污泥的利用價(jià)值
2.1 污泥存在形態(tài)
紅鋼的污泥主要來(lái)自煉鋼，它是煉鋼煙氣經(jīng)濕法除塵后產(chǎn)生副產(chǎn)物，產(chǎn)生以后以泥狀的形態(tài)存在濃度在30%~50%之間。
2.2 主要的利用價(jià)值
污泥具有含鐵量高，二氧化硅含量低，氧化鈣含量高的特點(diǎn)，泥獎(jiǎng)加水稀釋時(shí)其中-200目的含量在90%以上，粘度大，如果能適當(dāng)配入燒結(jié)混勻料，將能有效提高混勻造球效果，同時(shí)能有效降低燒結(jié)溶劑的使用量，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。
表1 污泥化學(xué)成分分析表
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成分（%） |
TFe |
SiO2 |
CaO |
MgO |
S |
P |
|
污泥 |
50.59 |
3.45 |
6.40 |
0.934 |
0.257 |
0.067 |
2.3 污泥的使用難點(diǎn)
此前紅鋼污泥主要有三種去向，第一種倒入燒結(jié)污泥池，吹入熱蒸氣，形成熱污泥水（9~12m3/h，濃度20%~30%，使用量約120~150t/h）,有助于提高混勻料溫度，改善混勻制粒效果；第二種是煉鋼消耗，通壓縮水后使用；第三種是過(guò)剩的污泥，將被倒運(yùn)至一次料場(chǎng)沉淀、晾曬，特別是在2018年以前，在燒結(jié)、煉鋼工序使用技術(shù)不成熟，消耗量極少，大部分的污均是堆存在紅鋼一次料場(chǎng)，占地1000m3以上，厚度1~1.5m，存量12000~15000t，造成產(chǎn)地占用不說(shuō)，且表層污泥干燥后粒度極細(xì)，長(zhǎng)時(shí)間堆存在露天料場(chǎng)造成極為嚴(yán)重的粉塵污染。如果不進(jìn)行翻曬，表層的污泥干裂，但中層的污泥依然是泥狀，想在料場(chǎng)上與其單品種物料進(jìn)行混勻幾乎是不可能。
3 污泥使用采取的措施
3.1 直接混入堆法
在混勻造堆生產(chǎn)過(guò)程也曾嘗試過(guò)將污泥倒入配料圓盤(pán)，堆覆在封堆的混勻料堆上，干涸結(jié)殼后能有效的減少料場(chǎng)揚(yáng)塵，但開(kāi)展時(shí)污泥大量粘覆在膠帶工作面上，上堆量不及1/3，并終止嘗試。2018年9月，在350#雜礦料堆配入2%（1000噸）的污泥，污泥的配入時(shí)加劇了圓盤(pán)膨料、漏斗堵料現(xiàn)象，近12000噸的堆總量，耗時(shí)30小時(shí)才完成堆料工作，而且污泥的配入量?jī)H為589噸，更是使得350#堆一、二次混勻和混勻礦供料工作變得舉步維艱，至此污泥在混勻造堆過(guò)程使用依然未找到更好的方法。
表2 350#料堆質(zhì)量完成情況
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堆號(hào) |
TFe標(biāo)準(zhǔn)偏差值 |
SiO2標(biāo)準(zhǔn)偏差值 |
鐵穩(wěn)定率 |
硅穩(wěn)定率 |
|
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% |
從表2可以看出，在用礦結(jié)構(gòu)接近的情況下，污泥的配入導(dǎo)致混勻礦質(zhì)量大幅度下滑。
3.2 晾曬鋪設(shè)表面堆法
2019年2月，364#~369#料堆再次嘗試配入1%-2%污泥，總結(jié)分析失敗原因，現(xiàn)場(chǎng)查看污泥晾曬情況，選擇在364#堆二次混勻封堆后鋪設(shè)配入曬干污泥，這樣操作主要是從兩方面考慮，一是避免污泥與受水物料直接接觸，阻礙整個(gè)混勻工作正常開(kāi)展；二是鋪設(shè)在料堆表面的污泥，經(jīng)過(guò)正常的料條灑水鈣化后容易結(jié)殼，減少料場(chǎng)揚(yáng)塵和料堆粉、精分離現(xiàn)象。
3.3 晾曬、破碎加工整粒混入
考慮到混勻料堆混勻效果，燒結(jié)使用過(guò)程反饋，決定將污泥晾曬、破碎加工整粒再均勻配入混勻料堆，實(shí)施從2019年12月387#料堆開(kāi)始，使用前進(jìn)行了粒度抽查。
表3 曬干污泥加工前后粒度抽查對(duì)比表
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粒級(jí)比例（%） |
>10mm |
10～8mm |
8～5mm |
5～3mm |
<3mm |
平均粒度 |
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加工前 |
23.72 |
21.82 |
16.13 |
14.23 |
24.10 |
7.03 |
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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 |
從表3可以看出，由于成塊的污泥硬度不大比較容易破碎，加式后<3mm的粒度比例大幅度增加，平均粒度為3.36，目前紅鋼使用粉礦平均粒度在3.6~4.1之間，加工的污泥粒度優(yōu)于目前使用的粉礦，污泥均勻混入料堆未造成反而影響，就此跟蹤了4料堆質(zhì)量完成情況。
表4 使用加工干污泥后料堆質(zhì)量跟蹤表
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堆號(hào) |
配入量 |
TFe標(biāo)準(zhǔn)偏差值 |
SiO2標(biāo)準(zhǔn)偏差值 |
鐵穩(wěn)定率 |
硅穩(wěn)定率 |
|
387# |
1244噸（2%） |
0.28 |
0.10 |
100.00% |
100.00% |
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388# |
1175噸（2%） |
0.42 |
0.11 |
93.33% |
93.33% |
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389# |
1216噸（2%） |
0.25 |
0.11 |
100.00% |
92.31% |
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390# |
1215噸（2%） |
0.62 |
0.07 |
84.62% |
100.00% |
從表4可以看出，加工干污泥配入后未對(duì)混勻礦質(zhì)量造成影響，對(duì)于燒結(jié)過(guò)程起到了較大的利好作用。
4 結(jié)論
鋼鐵企業(yè)塵泥處理工藝主要可分為物理法、濕法和火法三大類(lèi)。其中，物理法處理工藝一般作為預(yù)處理工藝，濕法處理工藝分為堿浸和酸浸兩種，火法處理工藝主要包括燒結(jié)法、球團(tuán)法、粉塵噴吹法、直接還原法、熔融還原法和造塊返回?zé)掍摲ǖ取Ｖ苯舆€原法和熔融還原法的代表工藝有回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐、OxyCup和DK工藝等。這些工藝能有效回收利用塵泥中的鐵、碳、鋅等有價(jià)元素，最終產(chǎn)品為金屬化球團(tuán)或鐵水，處理效果較好。
目前紅鋼對(duì)污泥的處理，主要有燒結(jié)法、壓塊脫水返回?zé)掍摲ǎ瑸榱似胶猱a(chǎn)出使用量，減少對(duì)工藝的影響，從利益最大化方面考慮，大部分污泥還是使用燒結(jié)法，所以?xún)?yōu)化整個(gè)配料結(jié)構(gòu)還是十分有必要的，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和造堆實(shí)踐選取適合的方法綜合考量，方案3適合于紅鋼燒結(jié)廠生產(chǎn)實(shí)際。
參考文獻(xiàn)
[1] 《如何處理 | 鋼鐵工業(yè)塵泥從何而來(lái)？》作者：燒結(jié)球團(tuán)雜志
索引：https://mp.weixin.qq.com/s/2NYdZy7hHxA22QMppsg4gg