[發明專利]一種鋼鐵冶金中含鐵除塵灰的回收處理方法

在審

• 申請號: 202210601546.7
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN114934171A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 黃令斌;姚超;尹冬松;張圣東;聶明強;趙恒;王功勝;司繼海;劉曉東
• 申請（專利權）人: 山東萊鋼永鋒鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C21C5/28;C22B7/02;C22B19/30
• 代理公司: 山東辰華知識產權代理有限公司 37336
• 代理人: 楊先凱

本申請提供了一種鋼鐵冶金中含鐵除塵灰的回收處理方法，含鐵除塵灰在回轉窯中進行還原揮發焙燒后產出富鐵渣，將粒徑在200 mm以上的富鐵渣大塊加入轉爐中參與轉爐煉鋼，由應用于長流程煉鋼中的燒結機改變為應用于短流程煉鋼中的轉爐煉鋼，該工藝方法的實施，一是促成了含鐵物料的平衡利用，二是縮短了工藝流程，免去了原處理環節中的燒結、高爐共2套工序，大大降低了回收處理中所產生的能源和成本消耗，三是在短流程煉鋼中發揮了替代部分廢鋼的作用，降低了轉爐工序成本，該方法避免了以廢治廢的弊端，實現了含鐵除塵灰等含鐵物料的更經濟、更低耗利用的新模式。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金技術領域，尤其是涉及一種鋼鐵冶金中含鐵除塵灰的回收處理方法。

背景技術

鋼鐵企業在煉鐵、煉鋼以及軋鋼等各工序會產生大量粉塵，經除塵裝置收集得到除塵灰，約占到總鋼產量的10%左右。傳統方式一般將除塵灰作為配料返回燒結，實現企業內部回收。但是部分除塵灰中含有較高的鋅等有害元素，直接回配將使鋅不斷循環富集，導致高爐的鋅負荷超標，對高爐的生產順行和安全長壽造成危害，而另一方面由于粉塵的鋅含量遠不及傳統煉鋅原料，提鋅價值有限，通常也無法直接給煉鋅企業使用，因此，如何有效處置含鋅粉塵一直是業界的重要課題。

目前鋼鐵企業普遍采用的處理方法仍是火法處理工藝，其中的回轉窯工藝具體是：將含鋅除塵灰和還原劑(煤、焦粉或含碳粉塵)輔以石灰等，經配料、混合造球(也可不造球)送入回轉窯，在1100℃-1300℃高溫處理，物料中的鋅氧化物與碳質還原劑發生反應，還原的鋅揮發進入煙氣并二次氧化，煙氣經冷卻(或余熱鍋爐換熱)后集塵，其中氧化鋅含量約55%-60%，可作為鋅冶煉廠粗氧化鋅原料，還原后的窯渣經破碎、磁選等，金屬化鐵料可作為煉鐵高爐或燒結的原料，殘留的炭粒也被回收。回轉窯工藝具有工藝成熟、投資低、運行簡單的顯著優點，但處置低鋅除塵灰不太適宜，鐵料金屬化率也低，生產過程中常發生結圈現象。

目前，現有提鋅回轉窯系統一套，采用火法冶煉工藝用于處理廠內部分除塵灰，通過火法工藝的富集處理，可將除塵灰轉變為鐵品位在48%-58%的富鐵渣用于燒結機配料，以降低配料成本，實現循環利用。但富鐵渣中易產生粒級直徑在200mm以上的富鐵渣大塊物料，因為該200mm以上的粒徑過大，導致富鐵渣大塊物料無法返回燒結工序中進行配料與燒結。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋼鐵冶金中含鐵除塵灰的回收處理方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種鋼鐵冶金中含鐵除塵灰的回收處理方法，包括以下依次進行的步驟：

1) 將含鐵除塵灰與還原劑加入回轉窯中進行還原揮發焙燒，得到富鋅煙塵與富鐵渣；

2) 將富鐵渣經水淬降溫后進行集中倒運堆存，在水淬過程中和堆存過程中會產生粒徑在200mm以上的富鐵渣大塊；

3) 利用篩分裝置將粒徑在200 mm以上的富鐵渣大塊篩選出來；

4) 使用電磁起重機將富鐵渣大塊吊起然后加入轉爐用的廢鋼中，將富鐵渣大塊與廢鋼一起加入轉爐中參與轉爐煉鋼，產出鋼水。

優選的，步驟1)中，含鐵除塵灰由煉鋼干法灰、煉鋼散裝料、煉鋼二次灰、燒結配料灰、高爐干法灰以及落地高爐干法灰按照配比混合而成，混合而成的含鐵除塵灰包括以下質量百分數的組分：45%～50%的TFe，10%～15%的CaO，2%～5%的MgO，2%～5%的SiO₂，1%～3%的A1₂O₃，3%～6%的C，0.1%～0.5%的Na₂O，0.1%～1.0%的K₂O，2%～5%的ZnO。

優選的，步驟1)中，所述還原劑是碳質還原劑或轉爐煤氣，還原揮發焙燒的溫度為900℃-1200℃，還原揮發焙燒的時間為8h-16h。