含铁尘泥高碱度内配碳球团自还原过程中脱硫和脱磷研究
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４ ０ ｋ ｇ 。有 效利 用 含铁 尘 泥 ， 对环境保护 、 节 能 减
排、 实 现 资源 循 环 利 用 有 着 重 要 的 意 义 。 目前 含
铁 尘 泥 主要用 作 烧 结 原 料 ， 但 由 于含 铁 尘 泥 粒 度
１ 试 验
１ ． １ 试 验 原 料
细， 易 出现粘堵 输 送 系统 、 配料 不 畅和 不易 混匀 等 问题 。利 用高 碱 度 内配碳 球 团在 高温 下还 原制 备
作者简介 ： 余 岳（ １ ９ ８ １ － ） ， 男， 武汉科技大学工程师． Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： １ ８ ８ Ｉ １ ２ ４ ６ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｒ ｒ ｌ
２
武
汉
科
技
大
学
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报
２ ０ １ ４年 第 １期
通过 无烟 煤 提 供 还 原 剂 ， （ ｃ ） ／ ｎ （ Ｏ） 分别为 １ ． １
对 其还 原 过 程 中脱 硫 和 脱 磷 的影 响 因素 进 行 研 究， 以期为 含铁 尘 泥 高 碱 度 内配 碳 球 团 的实 际应
用 提供 依据 。
业 在 生产 过程 中所 产 生 的尘 泥 数Байду номын сангаас量 也 随 之增 多 。 钢 铁 厂每 生产 １ ｔ 粗 钢产 生 的含铁 尘泥 达 到 ３ ５ ～
验 碱度 ， 重 力灰 中碳 含量 较高 ， 可充 分利 用各 有用
成 分 。试验 原料 的化 学组 成 如表 １所示 。
表 １ 原 料 的 化 学 组 成
Ｔａ ｂｌ ｅ １ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａｌ ｃ ｏ ｍ ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｆ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａｌ ｓ
关键词 ： 舍 铁尘泥 ； 内配碳 球 团 ； 自还 原 ； 脱硫 ； 脱 磷 中图分类号 ： Ｔ Ｆ ５ ５ ６ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ０ １ — ０ ４
随着 钢铁 工 业 生 产 规 模 的 不 断 扩 大 ， 钢 铁 企
率 高于 ９ ７ ， 铁 粒 中硫 含 量 最低 达 到 ０ ． ０ ０ ７ ， 而脱 磷 率 一般 为 ２ ５ ～３ ５ ， 最高达到 ３ ８ ． ５ ２ 。 随 着 温 度 和
配 碳 比 的升 高 ， 铁 粒 的 脱 硫 率和 脱磷 率 均 增 加 ； 而随着碱度的增加 ， 铁 粒 的 脱 硫 率 和 脱 磷 率均 先 增 大后 减 小 。
方案 工： 叫（ 炼 钢污 泥 ） 为 １ ５ ， 叫（ 轧 钢皮 ） 为
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ９ — ２ ５
基金项 目： 武 汉 科 技 大 学 钢 铁 冶 金 及 资 源 利 用 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 开 放 基 金 资 助 项 目（ Ｆ ＭＲＵ２ ０ １ ２ ０ ４ ）
和 １ ． ２ ， 渣相 碱 度 尺分 别 为 １ ． ８ 、 ２ ． ０和 ２ ． ２ 。
１ ． ３ 试 样 制 备
生成 Ｃ Ｏ 的速 率加快 ， 体系内 Ｃ Ｏ 分压 增 加 ， 有 利
金属铁 粒 的方 法 ｌ 】 ］ ， 相 比于 传 统 工 艺 ， 该 方 法 具
本 试验 所用 原料 分别 为炼 钢 污泥 、 出铁 场灰 、 重力灰、 轧 钢皮 、 无 烟煤 和 消 石灰 ， 其 中炼 钢 污泥 碱度为 ５ ． ２ ２ ， 出铁 场灰 碱 度 为 ０ ． ２ ５ ， 重 力 灰 中碳
（ ０） 分别为 １ ． １和 １ ． ２ ， 渣 相碱 度 Ｒ 分别 为 １ ． ８ 、
２ ． ０和 ２ ． ２ 。此 方案 不加 煤粉 ， 还 原剂 均来 自重力 灰 中的炭 。 方案 １ Ｉ ： 叫（ 炼钢 污泥 ） 为 １ ５ ， 叫（ 轧 钢皮 ） 为 １ ０ ９ ／ ６ ， 叫（ 重 力灰 ） 为 ３ Ｏ ， （ 出铁 场 灰 ） 为 ４ ５ 。
有原料 适 应性 强 、 产 品无 二 次 氧 化 以及 渣 铁 分 离 等优 点 。为此 ， 本 文基 于该 方 法 在 竖 式 碳 管 炉 中 进 行 含铁 尘泥 高 碱 度 内配 碳 球 团 的 还 原试 验 ， 并
含量为 ３ ４ ． ２ ５ 。通过 配加 消 石 灰得 到所 需 的试
含 铁 尘 泥 高碱 度 内配 碳 球 团 自还 原 过 程 中 脱 硫 和 脱 磷 研 究
余 岳， 张 波， 薛正 良
（ 武 汉 科 技 大 学 钢 铁 冶 金 及 资 源 利 用 省 部 共 建 教 育 部 重点 实 验 室 ， 湖北 武汉 ， ４ ３ ０ ０ ８ １ ）
摘要 ： 在 竖 式 碳 管 炉 中进 行 含 铁 尘 泥 高碱 度 内 配碳 球 团 的还 原 试 验 ， 并 通 过 改 变 温度 、 配碳 比和 碱 度 对含 铁 尘 泥 还 原 过 程 中的 脱硫 和 脱 磷 进 行 研 究 。 结 果表 明 ， 高碱 度 内配碳 球 团在 高 温 下 快 速 还 原 制 备 金 属 铁 粒 的脱 硫
１ ．２ 试 验 方 案 设 含 铁原 料 总质 量 为 １ ０ ０ ｇ ， 试 验 内配 碳 比用 配人碳 的摩 尔 数 与 氧 化 铁 中氧 的 摩 尔 数 之 比表 示， 并 根 据 （ Ｃ ） ／ ｎ （ Ｏ） 及 碱度 Ｒ来 计 算 相应 的原
料 配 比。
１ ５ ， 叫（ 重 力 灰 ＋ 出铁 场 灰 ） 为７ ０ 。 （ Ｃ） ／
第 ３ ７卷 第 １期 ２ ０ １ ４年 ２月
武
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科
技
大
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Ｖｏ １ ． ３７， Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ． ２０１ ４
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
排、 实 现 资源 循 环 利 用 有 着 重 要 的 意 义 。 目前 含
铁 尘 泥 主要用 作 烧 结 原 料 ， 但 由 于含 铁 尘 泥 粒 度
１ 试 验
１ ． １ 试 验 原 料
细， 易 出现粘堵 输 送 系统 、 配料 不 畅和 不易 混匀 等 问题 。利 用高 碱 度 内配碳 球 团在 高温 下还 原制 备
作者简介 ： 余 岳（ １ ９ ８ １ － ） ， 男， 武汉科技大学工程师． Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： １ ８ ８ Ｉ １ ２ ４ ６ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｒ ｒ ｌ
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２ ０ １ ４年 第 １期
通过 无烟 煤 提 供 还 原 剂 ， （ ｃ ） ／ ｎ （ Ｏ） 分别为 １ ． １
对 其还 原 过 程 中脱 硫 和 脱 磷 的影 响 因素 进 行 研 究， 以期为 含铁 尘 泥 高 碱 度 内配 碳 球 团 的实 际应
用 提供 依据 。
业 在 生产 过程 中所 产 生 的尘 泥 数Байду номын сангаас量 也 随 之增 多 。 钢 铁 厂每 生产 １ ｔ 粗 钢产 生 的含铁 尘泥 达 到 ３ ５ ～
验 碱度 ， 重 力灰 中碳 含量 较高 ， 可充 分利 用各 有用
成 分 。试验 原料 的化 学组 成 如表 １所示 。
表 １ 原 料 的 化 学 组 成
Ｔａ ｂｌ ｅ １ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａｌ ｃ ｏ ｍ ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｆ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａｌ ｓ
关键词 ： 舍 铁尘泥 ； 内配碳 球 团 ； 自还 原 ； 脱硫 ； 脱 磷 中图分类号 ： Ｔ Ｆ ５ ５ ６ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ０ １ — ０ ４
随着 钢铁 工 业 生 产 规 模 的 不 断 扩 大 ， 钢 铁 企
率 高于 ９ ７ ， 铁 粒 中硫 含 量 最低 达 到 ０ ． ０ ０ ７ ， 而脱 磷 率 一般 为 ２ ５ ～３ ５ ， 最高达到 ３ ８ ． ５ ２ 。 随 着 温 度 和
配 碳 比 的升 高 ， 铁 粒 的 脱 硫 率和 脱磷 率 均 增 加 ； 而随着碱度的增加 ， 铁 粒 的 脱 硫 率 和 脱 磷 率均 先 增 大后 减 小 。
方案 工： 叫（ 炼 钢污 泥 ） 为 １ ５ ， 叫（ 轧 钢皮 ） 为
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ９ — ２ ５
基金项 目： 武 汉 科 技 大 学 钢 铁 冶 金 及 资 源 利 用 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 开 放 基 金 资 助 项 目（ Ｆ ＭＲＵ２ ０ １ ２ ０ ４ ）
和 １ ． ２ ， 渣相 碱 度 尺分 别 为 １ ． ８ 、 ２ ． ０和 ２ ． ２ 。
１ ． ３ 试 样 制 备
生成 Ｃ Ｏ 的速 率加快 ， 体系内 Ｃ Ｏ 分压 增 加 ， 有 利
金属铁 粒 的方 法 ｌ 】 ］ ， 相 比于 传 统 工 艺 ， 该 方 法 具
本 试验 所用 原料 分别 为炼 钢 污泥 、 出铁 场灰 、 重力灰、 轧 钢皮 、 无 烟煤 和 消 石灰 ， 其 中炼 钢 污泥 碱度为 ５ ． ２ ２ ， 出铁 场灰 碱 度 为 ０ ． ２ ５ ， 重 力 灰 中碳
（ ０） 分别为 １ ． １和 １ ． ２ ， 渣 相碱 度 Ｒ 分别 为 １ ． ８ 、
２ ． ０和 ２ ． ２ 。此 方案 不加 煤粉 ， 还 原剂 均来 自重力 灰 中的炭 。 方案 １ Ｉ ： 叫（ 炼钢 污泥 ） 为 １ ５ ， 叫（ 轧 钢皮 ） 为 １ ０ ９ ／ ６ ， 叫（ 重 力灰 ） 为 ３ Ｏ ， （ 出铁 场 灰 ） 为 ４ ５ 。
有原料 适 应性 强 、 产 品无 二 次 氧 化 以及 渣 铁 分 离 等优 点 。为此 ， 本 文基 于该 方 法 在 竖 式 碳 管 炉 中 进 行 含铁 尘泥 高 碱 度 内配 碳 球 团 的 还 原试 验 ， 并
含量为 ３ ４ ． ２ ５ 。通过 配加 消 石 灰得 到所 需 的试
含 铁 尘 泥 高碱 度 内配 碳 球 团 自还 原 过 程 中 脱 硫 和 脱 磷 研 究
余 岳， 张 波， 薛正 良
（ 武 汉 科 技 大 学 钢 铁 冶 金 及 资 源 利 用 省 部 共 建 教 育 部 重点 实 验 室 ， 湖北 武汉 ， ４ ３ ０ ０ ８ １ ）
摘要 ： 在 竖 式 碳 管 炉 中进 行 含 铁 尘 泥 高碱 度 内 配碳 球 团 的还 原 试 验 ， 并 通 过 改 变 温度 、 配碳 比和 碱 度 对含 铁 尘 泥 还 原 过 程 中的 脱硫 和 脱 磷 进 行 研 究 。 结 果表 明 ， 高碱 度 内配碳 球 团在 高 温 下 快 速 还 原 制 备 金 属 铁 粒 的脱 硫
１ ．２ 试 验 方 案 设 含 铁原 料 总质 量 为 １ ０ ０ ｇ ， 试 验 内配 碳 比用 配人碳 的摩 尔 数 与 氧 化 铁 中氧 的 摩 尔 数 之 比表 示， 并 根 据 （ Ｃ ） ／ ｎ （ Ｏ） 及 碱度 Ｒ来 计 算 相应 的原
料 配 比。
１ ５ ， 叫（ 重 力 灰 ＋ 出铁 场 灰 ） 为７ ０ 。 （ Ｃ） ／
第 ３ ７卷 第 １期 ２ ０ １ ４年 ２月
武
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大
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Ｖｏ １ ． ３７， Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ． ２０１ ４
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ