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混料的加工過程
強力混合機混勻工藝
瓦斯泥、轉爐泥、高爐灰、瓦斯灰、原料粉塵、燒結粉塵等廠內回收雜料由回收料處理系統接受,其中瓦斯泥、轉爐泥由自卸車翻入專用接泥槽,經泥漿泵送至強力混合機,高爐灰、瓦斯灰、原料粉塵、燒結粉塵由低壓罐車經管道輸送至密封灰倉內,經刮板輸送機送至強力混合機,混合后雜料經4條膠帶機送至副原料場2料條堆存。
大型機械混勻工藝
大型機械主要包括鉤機、鏟車及翻斗車。各種固體廢棄物按不同比例分別由鏟車、翻斗車均勻取出運至煤5雜料堆,然后用鉤機、鏟車反倒混勻,最后用鉤機起堆直至該大堆作業結束。白班8h作業,每天處理1000t,保證原料場正常生產需要。各種雜料必須充分混勻,保證混勻后的物料質量穩定無大的波動。每500t一個樣頻次抽樣化驗,控制標準為σTFe≤3,σSiO2≤1。
混料技術指標分析
對加工后的混料進行取樣,分析其主要化學成分,并計算TFe、SiO2的標準偏差,不同加工方式混料化學成分與偏差計算結果見表3。從表3數據可以看出,兩種混勻方式對混料的化驗結果平均值影響不大,但對混料TFe、SiO2標準偏差影響較大,經強力混合機加工的混料σTFe、σSiO2小于大型機械,說明強力混合機的混勻效果好于大型機械。
混料的應用及效果
混料生產鐵碳球
以混料為主要原料,并添加適宜的水,充分混勻后,利用圓盤造球機或壓球機制成具有一定強度、適宜粒度的球。由于混料中不僅含有較高的鐵,而且還含有一定量的碳,所以稱之為鐵碳球。鐵碳球可以在轉爐冶煉不同時期加入,不僅可以起到化渣劑和冷卻劑的作用,而且還能有效回收鐵元素。鐵碳球的物化指標見表4。
混料代替含鐵原料用于燒結生產
經大型機械混勻后的混料用于原料場混勻礦造堆之前鋪底,最多每堆雜礦鋪底料為3萬t,相當于混勻礦總配比13%。因混料所包含固體廢棄物品種多、成分雜,所以燒結生產使用混料后對燒結礦物理指標和化學成分穩定率均產生一定的影響,不同混料配比對燒結礦物化指標影響見表5。從表5可以看出,燒結使用混料后,主要影響燒結礦的物理指標和穩定率,并且隨著混料配比的增加影響程度加大,混料配比由2%增加到13%后,燒結礦轉鼓指數平均下降0.65%,篩分指數升高0.46%,品位穩定率降低0.99%,堿度穩定率下降1.6%。
應用效果
各種固體廢棄物加工成混料,無論生產鐵碳球還是用于燒結生產都能降低鐵料消耗,在目前鐵料價格日益上漲的情況下,能給企業帶來較大的經濟效益。
1混料生產鐵碳球給煉鋼帶來的效益
鐵碳球作為轉爐化渣劑使用時,可降低鐵礬土等化渣劑的使用量,縮短轉爐成渣時間,化渣效果好,可降低石灰石等造渣劑的消耗。同時使用鐵碳球可以回收一部分鐵元素、降低轉爐鋼鐵料消耗,經濟效益顯著。本文僅計算降低鋼鐵料消耗的效益,使用鐵碳球前、后轉爐鋼鐵料消耗分別為1081.16㎏/t和1078.43㎏/t,因此降低消耗為2.73㎏/t。鋼鐵料價格按1.132元/kg計算,噸鋼成本降低為:(使用前消耗-使用后消耗)×鋼鐵料價格=(1081.16-1078.43)×1.132=3.09元/t鋼因此,僅降低鋼鐵料消耗,每噸鋼即可降低成本3.09元。
2混料用于燒結生產給煉鐵帶來的效益
近2年鞍鋼鲅魚圈每年固體廢棄物的處理量均在140萬t以上,綜合回收率最高達98%。燒結使用混料主要替代進口粉礦,由于二者價格相差較大,所以燒結生產使用混料后,噸礦原料成本降低,5%混料代替等量澳大利亞進口粉礦噸礦原料成本對比見表6。由表6可以看出,用5%混料替代等量的進口澳大利亞粉礦后,在燒結礦堿度相同的條件下,噸礦原料成本降低30.05元,但燒結礦品位下降了0.54%,根據鞍鋼內部價格體系,燒結礦品位每降低1%,影響單位成本15元,所以扣除燒結礦品位下降,燒結生產用5%混料替代等量的進口澳大利亞粉礦后,每噸燒結礦原料成本可降低21.95元.
存在的問題
(1)難混勻、難制粒。這些含鐵塵泥絕大部分屬于干的固體廢棄物,存在粒度細且分布集中的特點,難潤濕,給混勻制粒帶來不利影響。尤其是煉鋼污泥,因與其他燒結原料粒度相差懸殊,并且含水率高、粘性大、不易混勻,造成燒結礦成分偏析大,這樣就會使燒結料層透氣性惡化。(2)易造成篦條和隔熱墊間隙糊堵,抽風系統粘料。表1中的大部分除塵灰粒度很細,因此容易阻塞氣流通道。在混勻過程中部分未成球的微細顆粒溶于過濕層水分形成泥狀物,進入蓖條和隔熱墊間隙干燥固結,形成篦條糊堵;還有一部分剩余微細顆粒進入抽風和除塵系統,固結于風箱內壁和風機轉子上,損壞風箱和風機。另外所有含鐵塵泥K2O、Na2O、Pb、Zn均較高,也容易造成燒結蓖條糊堵現象。(3)SO2和粉塵排放量大。各種含鐵塵泥硫含量均較高,高比例配入進入燒結系統生產時,易導致SO2排放量升高;微細顆粒進入抽風和除塵系統后,除絕大部分滯留于除塵器形成除塵灰外,部分經過煙囪排入大氣,造成粉塵排放量過大。
本文作者:孫俊波1張曉雷1江治飛1于淑娟2作者單位:1鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司2鞍鋼股份有限公司技術中心