含铁尘泥在转炉中的利用

Ｖ０ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ．２ ０ １ ３
含 铁 尘 泥在 转 炉 中的 利 用
马 勇 ， 耿 继 双。 ， 朱 晓 雷。 ， 于淑 娟
（ １ ． 鞍钢股份有限公司 炼 钢总厂 ， 辽宁 鞍 山 １ １ ４ ０ ２ １ ； ２ ． 鞍钢股份有限公司 技术中心 ， 辽宁 鞍 山 １ １ ４ ０ ０ ９ ）
为严 重 的社 会 问题 。尘 泥 的含铁 量有 的 高达 ５ Ｏ ～６ Ｏ ， 这 些 废料无 疑 又是 难得 的含 铁资 源 。 由于 Ｆ ｅ
和 ｃ等有 价值 元 素 的存 在 ， 各钢 铁企 业采 用 不 同的方 式进 行 回收利 用 ， 取 得 了 良好 的使 用效 果 ， 既 回收 了含 铁资 源 ， 又解决 了 占有 土地 和污染 环 境等 问题 口 刮。 鞍钢 每年 约产生 １ ０ ０万 ｔ 尘泥类 冶 金 固体废 弃物 ， 主 要包 括高 炉 瓦斯灰 、 瓦斯 泥 、 高炉 灰 、 球 团筛 下
的最 终 成 本 几 乎 无 影 响 。
关键 词 ： 转炉尘泥； 铁碳复合球团； 循环利用 中图分 类 号 ： Ｘ ７ ５ ７ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ — １ ０ ４ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ２ ０ — ０ ５
现 代钢 铁工 业 以及各 行业 的可持续 发展 中 ， 节 能减 排 已成 为 不 可 回避 的问题 。钢 铁 生产 流 程 中不 可避 免地产 生转 炉尘 泥 、 高炉 尘 泥等含 铁 量较 高 的冶金废 料 ， 其排 放 既 占用大 量土 地 ， 又 污染 环境 ， 已成
第３ ６卷 第 １期 ２ ０ １ ３年 ２月
辽 宁 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ
碳 球哪 。铁 碳球 成分 为 ： （ Ｓ ） 一０ ． ０ ８ ０ ％， （ Ｃ） ＝８ 。铁 碳 球 的其 他 理化 指标 如表 １ 所示。
表 １ 铁 碳 球 的理 化 指标
Ｔａ ｂ ． １ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉ ｒ ｏ ｎ － ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｔ
会使 大 量 （ Ｆ ｅ Ｏ） 滞 留渣 中 ， 恶 化 炉况 ， 甚至 喷溅 设备 ， 造 成 安全 隐
患。
加 人铁 碳球 后 ， 提高 了 （ Ｆ ｅ Ｏ） 的质 量 分数 ， 满 足 了脱磷 的热 力学 条 件 ， 促 进脱 磷 。脱磷 反应式 为 ］
注： 一 表示未测 出。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ — １ ８ 。
作者简介 ： 马勇（ １ ９ ７ １ 一） ， 男， 辽宁 鞍 山人 ， 高级工程师 。
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第１ 期
马勇， 等： 含铁 尘泥在 转 炉 中的利 用
铁 碳球 中（ Ｆ ｅ Ｏ） 主 要被 其 自身携 带 的 （ Ｃ） 还原 ， 铁水 对其 加 热过 程 只需提 供足 够 的反应 温度 （ ｃ） ＋（ Ｆ ｅ Ｏ）一 ［ Ｆ ｅ ］＋ ｃ Ｏ
摘 要 ： 为 实现含铁 尘泥有效成 分的资 源化利 用—— 用于 转炉炼钢 ， 考 察铁碳 球的使 用对 炼钢指标 的影 响
以及 经 济 效 益 。理 论 和 试 验 分析 表 明 ， 含 铁 尘 泥 制 备 成 铁 碳 复 合球 团后 完 全 可应 用 于 转 炉 冶 炼 ， 并 能 促 进 化 渣脱磷 ； 也 可 作 为 炼 钢 终 点 的 降 温 剂 。铁 碳 复 合球 团的 使 用 可 以替 代 部 分废 钢 ， 在 适 量 使 用 的情 况 下 ， 对 工 序
△Ｇ 一 １ ４ ３ １ ８ ４— １ ４ ０ ． １ ９ ５ Ｔ
（ １ ）
当 △Ｇ≤ ０时 ， 该反 应 温度 只需 ７ ４ ８ ． ３℃ 。出铁 温度 ＞ １ ４ ０ ０℃ ， 转 炉兑铁 温度 也在 １ ２ ０ ０℃以上 ， 无 论 将铁 碳 球投 入到 冶炼 的任 何 工序 ， 该 反应 均可 发生 。配碳 量需 满足 铁碳 球 中 Ｆ ｅ Ｏ 还 原需 要 ， 如果 不 足 ，
的影 响进行 分 析 。
１ 铁 碳 球 的制 备 要 求及 理 论 分 析
为保证 铁碳 球 的 良好应 用 ， 对铁碳 球 的落下 强 度 、 压下 强 度 、 自还 原温 度 、 粒度 、 熔 化 速 度 以及 理 化 指标 都要进 行 严格 的控 制 。通过 不 同条件 下 的尘 泥造 球试 验 ， 鞍 钢 股份 技 术 中心得 到 了优 化 的 高炉 尘 泥和转 炉尘 泥 造球工 艺技 术参 数 。可 以制 造 出满足 转炉 直接 还原 工 艺需 要 的含碳 量 为 ５ ％～ １ ５ 的铁
物、 脱 硫布 袋 除尘灰 、 转 炉二 次 除尘灰 、 转 炉泥 、 精 炼炉 除尘灰 、 铁鳞、 铁红 和铁 泥等 １ ０ 余种 ； 除铁 鳞 等少 部分 富铁废 物 外 ， 大部 分尘 泥很难 直接 进 行资 源化 再利 用 。废弃 物 常用再 利用 方 法是用 于烧 结 配料 ， 其
缺 点是 不 能去 除有 害 的锌 和铅 。鞍钢 针对 这些 含铁 资 源进 行分 析研 究 ， 试 验 出 回收利 用 的新 方 法 ： 将 含铁 尘泥 配入 一定 量 的还原 剂后 压球 配 制成铁 碳 复合 球 团 （ 以下 简称 “ 铁碳球” ） ， 在 适 宜 的条件 下 发 生 自还 原反 应 ， 以 回收铁 资源 。本 文对 鞍钢 铁碳球 在 转炉 中的 回收 利 用方 法 以及 加入 铁 碳 球对 冶 炼 指 标