宝钢转炉尘泥冷固球团生产及返回转炉应用

表 2 宝钢冷固球团技术要求
T ab le 2 T echnical requ irem ents for Baosteel co ld ha rdened pelle ts
TFe /% ∀ 55. 0
化学成分 H2 O /% ∀ 55. 0
C aO /S iO2 ∀ 2. 5
粒度范围
粒度 /mm 筛上物 筛下物 /%
( 2) 冷却效果较好, 改善渣料结构。由于渣 中分批加入冷固球团, 其熔解吸热可相应减少其 他渣料的投入; 冷固球团加入转炉后, 石灰熔化率 的提高加上冷固球团带入 的一部分 C aO 可减少 石灰的消耗; 化渣效果的改善, 可减少萤石的使用 量, 同时由于初期炉渣碱度的提高, 使 M gO 在渣 中的溶解度降低, 减少炉衬侵蚀, 有利于提高转炉 炉龄。
( 3) 防止 # 返干 ∃, 提高金属收得率。宝钢转 炉尘泥冷固球团密度较大, 并具有一定致密度, 当 其加入炉内时一部分存在炉渣中, 另一部分直接 进入钢渣 界 面与 金 属液 接 触, 成 为氧 的 # 传 递 者 ∃; 成渣速度的提高以及 ( F eO ) 的提高, 极大地 减轻了激烈的碳氧反应造成的 # 返干 ∃和金属喷 溅; 吹炼中期熔解的冷固球团中氧化铁被还原成
徐 兵 工程师 1978年生 2000 年毕业于同济大 学 现从事 冶金辅料利用工作 电话 56803678
制成转炉除尘灰热压球团 ( 以下简称热压球团 ) 返回转炉作冷却剂使用。
虽然热压球团不添加黏结剂, 具有 TFe高、水 分低等优点, 但热压装置运行成本高, 且从 2003 年开始设备不断出现故障。结果造成大量除尘灰 堆放于宝钢渣场, 给厂区造成污染, 也浪费资源。 为此, 利用其他工艺替代热压工艺对宝钢转炉除 尘灰进行利用势在必行, 冷固球团工艺就是一种 经济可行的处理工艺。
粒度 /mm 35 ~ 50
粒度范围 筛上物 筛下物 /% 3. 3
强度
抗压强度 / ( N! 球 - 1 ) 落下强度 /%
1 092
98. 1
3 宝钢转炉尘泥冷固球团返回转炉应用 宝钢转炉以铁矿石为主作冷却剂和化渣剂,
冷固球团替代部分铁矿石、氧化铁皮返回转炉具 有以下功能:
( 1) 加快成渣。冷 固球团的加入, 在 转炉炼 钢过程中增加了前期渣中的 F eO 含量, 加快成渣 速度, 提高石灰的熔化率, 提高了前期渣的形成速 度及中期渣的物化性能。由于石灰的快速熔化, 从而改善了冶炼过程中的脱磷、脱硫效果。
%
转炉除尘灰 65 ~ 70
OG 泥 15~ 20
矿物 A 10~ 15
PL T 5~ 10
图 1 宝钢转炉尘泥冷固球团工艺流程
F ig. 1 P roduc tion process o f Baosteel co ld hardened pe llets
由于炼钢除尘灰属于干料, 含有 10% 左右的 CaO, 工艺控 制的关 键点 之一是 控制成 型水 分。 水分过少则物料消化不足、无塑性, 且缺乏足够的 固结反应用水; 水分过多则会造成物料表面水膜
关键词: 转炉; 尘泥; 冷固球团 中图分类号: X 705 文献标识码: B 文章编号: 1008- 0716( 2007) 05- 0035- 03
P roduction of Cold harden ed P ellets U sing Du st and S ludge from Baosteel Converters and Its A pp lication Back to Converters
增厚、空隙增 加, 影响黏 结效果, 而 且不易脱 模。 实际生产中应控制成型水分 12% ~ 15% 。
一定的配料和成型水分控制条件下, 有一个 合理的搅拌时间, 搅拌时间过少则会造成物料分 布均匀性差、密实度不足等, 不易成型; 搅拌时间 过长则会造成物料密实度不断增加的同时, 泌水 也不断增加, 最终造成物料偏湿等结果, 而且也造 成能耗的增加及生产率的下降。实际生产中控制
1 原料分析 宝钢一期 OG 泥分粗细两种, 经一级文氏管
处理排出的 > 0. 1 mm 粗颗粒占 20% 以上, TF e> 65% , TC > 10% , 可直接返回使用。经第二级文 氏管处理排出的 < 0. 03 mm 细颗粒占 80% 以上, TFe> 55% 。实验室和工业试验 [ 1, 2 ] 表明, 细 OG
搅拌时间 15~ 20 m in。 2. 4 球团检测分析
2003年 9月宝钢炼钢厂转炉二分厂在 5# 转 炉上进行了冷固球团返回利用试验, 试验证明冷 固球团与热压 球团的使 用性能相 当。 2004年 6 月, 宝钢综合开发公司向宝钢炼钢厂供应首批宝 钢转炉尘泥冷固球团, 经抽样检测, 数据符合产品 技术要求, 具体检测数据见表 4。
徐 兵等 宝钢转炉尘泥冷固球团生产及返回转炉应用
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表 4 首批冷固球团检测数据
T able 4 M easurem en t data o f the first batch of Bao stee l co ld hardened pe llets
TFe C aO 55. 59 9. 94
化学成分 /% S iO 2 P 2O 5 S M gO A l2O 3 M nO 3. 29 0. 158 0. 048 3. 02 1. 11 0. 66
由于返回转炉使用时, 要求球团 TF e> 55% , 而且需要一定的粒状颗粒利于成型, 因此采用转 炉除尘灰和 OG 泥生产冷固球团时, 需要配入一 定量的矿物 A ( TF e> 62% ) , 从而保证球 团的品 位。宝钢转炉尘泥成分见表 1。
表 1 宝钢转炉尘泥成分
T able 1 Chem ical com po sition o f dust and
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宝钢技术
2007年第 5期
泥品位高、粒度细, 且经过充分消化, 是生产球团 的好原料, 同时能替代部分膨润土等黏结剂。
宝钢三期转炉除尘灰采用干法除尘, 所得除 尘灰水分 < 0. 5% , 粒度 0. 075 mm 的占 80% 以 上, TF e > 55% 。粗灰和 LT 灰储存于各自筒 仓, 使用时混合使用, 因此将粗灰和 LT 灰的 混合料 称为转炉除尘灰。
2007年第 5期
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宝钢技术
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生产实践
宝钢转炉尘泥冷固球团生产及返回转炉应用
徐 兵, 孙立民, 徐永斌, 张达春 ( 宝钢开发公司 综合开发公司, 上海 201900)
摘要: 冷固结工艺是一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺。宝钢转炉尘泥具有粒度细、含铁量高的特 点, 是宝贵的二次资源。对宝钢转炉尘泥进行了原料分析, 通过配料和工艺设计及检测分析, 成 功开发出符合 使用要求的宝钢转炉尘泥冷固球 团。经宝 钢炼钢厂现场使用证明 宝钢转炉 尘泥冷固球 团可以替 代原有除尘 灰热压球团和部分铁矿 石等, 具有较好的冷却和化渣效果。分析表明采用冷固结工艺 替代原有热压工艺生产 冷固球团返回转炉应用 是宝钢转炉尘泥资源有效的利用途径。
K eywords: converte r; dust and s ludge; co ld hardened pelle ts
0 前言 宝钢转炉炼钢过程中逸出的细小粉尘携带有
大量炉尘和 CO, CO 2 等气体, 每产 1 t钢, 约产生 16 kg转炉粉尘。宝钢一期转炉采用的未燃法烟 气净化系统为日本研究成功的氧气转炉煤气回收 法, 简称 OG法, 所得转炉污泥简称 OG 泥。宝钢 三期二炼钢转炉采用 Lurg i(鲁齐公司 ) 与 Thyssen ( 蒂森公司 ) 共同开发的 LT 干法电除尘工艺。二 炼钢先经过蒸发冷却器将颗粒较粗的转炉除尘灰 ( 以下简称粗灰 ) 收集起来, 余下部分再经过静电 除尘器将 LT 静电除尘灰 ( 以下简称 LT 灰 ) 收集 起来。宝钢于 1998 年从德国魁珀恩公司引进热 压 技术, 将热态粗灰 与 LT灰混合 经过热压 设备
30~ 60
5. 0
强度
抗压强度 / ( N ! 球 - 1 ) 落下强度* /%
∀ 800
∀ 90
* : 2 m 高 1次自由落下至水泥地坪, 粒度 ∀ 10 mm 占总重量百分比
表 3 宝钢冷固球团配料
T ab le 3 M ixture ratio o f Baosteel
co ld hardened pe llets
2 宝钢转炉尘泥冷固球团的开发生产 2. 1 产品技术要求
根据宝钢使用热压球团的实际情况, 制订出 宝钢转炉尘泥冷固球团 ( 以下简称冷固球团 ) 的 产品技术要求, 具体见表 2。 2. 2 配料设计
根据宝钢转炉尘泥实际情况以及冷固球团技 术要求, 需要以转炉除尘灰为主、OG泥为辅进行 配料。球团黏结剂选 择自主开发的 PL T 黏结 剂, PL T 为无机物 B, C 复合黏结剂, B 占 65% ~ 75% , 是工业生产时 所得副产品; 无机物 C 占 25% ~ 35% , 具有促进球团固结反应、降低球团熔 点等功能。
Xu B ing, Sun L im in, Xu Yongbin, Zhang Dachun ( Com prehensive Developm en t Co. , Baosteel Developm en t Corp. , Shanghai 201900, Ch ina)
Abstract: Co ld ha rden ing is a simp le and cred ible technique in pe llet production, wh ich has found w ide applica tion in stee lm aking. Dust and sludge from Baostee l converters is a valuab le secondary resource w ith cha racte ristics o f fine grains and h igh fe rr ic content. T hrough analysis o f dust and sludg e from Bao tee l conve rters, burden ing, process design and m easurem ent, the techn ique o f co ld hardened pe llets using dust and sludg e from Bao teel converters was successfully dev eloped. Its applica tion in Baostee l conve rters proves tha t co ld ha rdened pe llets have good effects o f coo ling and m elting. It can substitute for or ig ina l hot pressed pe llets and part of iron ore. T he analysis indicates that co ld hardened pe llet process in the converte r stee lm ak ing is an effective w ay of reus ing dust and sludge from Bao stee l conv erters.
经过实验室对比实验以及工业性试验验证, 最终确定球团配料, 具体见表 3。 2. 3 工艺简介
冷固球团成型的关键之一是搅拌, 而非追求 高压成型。根据产品技术要求, 在良好的搅拌后, 采用中低压成型是经济合理的。宝钢转炉尘泥粒 度细, 在掺入 PL T 黏结剂后, 需要良好 的搅拌 使得物料具有均匀性、一定的密实度和塑性, 从而 为成型创造有利条件。经过工艺试验, 最终选择 了简单可靠的工艺流程, 见图 1。
sludge from Baosteel converters
%
OG 泥 (细 ) 转炉除尘灰
TFe FeO M Fe CaO S iO 2
57. 97 72. 42
10. 86 1. 44
60. 90 15. 44 25. 37 10. 20 1. 38
P2 O5 0. 20 0. 20
S 0. 051 0. 045