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含铁废料在烧结生产中的应用

文档作者：齐玉珍徐海芳孟建荣李晓云文档来源： 1．河北钢铁集团唐钢公司教育中心 2．河北钢铁集团唐钢公司技术中心		点击数：	更新时间： 2021年04月07日
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含铁废料在烧结生产中的应用
齐玉珍 ，徐海芳 ，孟建荣 ，李晓云
(1．河北钢铁集团唐钢公司教育中心，河北唐山063016；2．河北钢铁集团唐钢公司技术中心，河北
唐山063016)
摘要：介绍了钢铁企业的钢渣、各种除尘灰、炼钢污泥、轧钢铁皮等含铁废料的理化性能及在烧结生产中
的应用情况。对使用效果进行了分析，烧结球团加入含铁废料，实现了企业内部含铁资源的循环利用，
节能降耗，降低了生产成本。在应用中也发现一些问题，有待于今后的工作中逐步解决与完善。
关键词：含铁废料；烧结；应用
中图分类号：TF046．4 文献标识码：B 文章编号：1006—5008(2013)03—0015—03
APPLICATION OF IR0N —BEARD G
W ASTE IN SINTERING PRODUCT10N
Qi Yuzhen ，Xu Haifang ，Meng Jianrong ，Li Xiaoyun
(1．Education Center，Tangshan Iron and Steel Company，Hebei Iron and Steel Group，Tangshan，Hebei，
063016；2．Technique Center，Tangshan Iron and Steel Company，Hebei Iron and Steel Group，Tangshan，
Hebei，063016)
Abstract：It is introduced the physical and chemical properties of iron—bearing waste materials such as steel
slag，various precipitator dust，steelmaking mud，steel rolling scale and etc． as well as their application in
sintering．It is analyzed these materials using effect．To add iron—bearing waste materials in sintering pellet
realizes cyclic utilization of these materials，saves energy and reduces consumption and cost．Some problems
in the application can be expected to solve in coming years．
Key W ords：iron—bearing waste material；sintering；application
1 前言
钢铁企业在生产过程中会产生一些含铁废料，
如转炉钢渣、炼钢污泥、轧钢铁皮、烧结除尘灰、高炉
瓦斯灰等。许多钢铁厂都将这些含铁废料应用于烧
结生产中。随着钢铁产能的不断加大，产生的含铁
废料量也相应增多，如何在烧结生产中合理、经济地
回收利用这些含铁废料，减少对烧结生产以及下道
工序的影响，是烧结工作者不断研究的课题。烧结
厂通过近几年的生产实践，稳定了这些含铁废料在
烧结各环节的应用，应用趋于合理。
2 含铁废料的理化性能
含铁废料的化学成分及粒度组成见表1、表2，
钢渣的冶金性能见表3。
收稿日期：2012—12—06
作者简介：齐玉珍(1967一)，女，高级工程师，1990年毕业于唐山工
程技术学院钢铁冶金专业，现在河北钢铁集团唐钢教育中心工作，E
— mail：qi670202@ 163．COITI
表1 含铁废料的化学成分 ％
Tab． 1 Chemical composition of iron—bearing waster material ％
粒径 +7 mm 7～5 mm 5～3 mm 3～1．5 mm 1．5～1 mm 一1 mm
15
总第207期
表3 抽测钢渣的冶金性能
Tab．3 M etallurgical properties of steel slag sample
从表1可看出，这些含铁料都含有较高的铁和
碱性氧化物，用于烧结生产中可提高烧结矿品位，降
低燃料和熔剂消耗。尤其是轧钢铁皮，含铁达到
73％ ，FeO含量为60％ 。在烧结生产中被氧化放
热，可节约燃料。钢渣冶金性能比较好，有利于成
球。除含有表中所列成分外，还含有较高的磷、硫等
有害成分。
除尘灰平均粒径小，吸水性差不利于造球。高
炉除尘灰的主要成分是铁和碳，受高炉操作制度、原
料影响，铁和碳的含量差别较大，大致成分TFe
18％ ～43％ ，C 25％ ～56％ 。纯污泥水一200网目
为70．96％ ，pH值1 1．47，而且粘度较大，有利于混
合料造球。其含有的有害成分为钾、钠等碱性金属。
3 含铁废料的应用
3．1 钢渣
钢渣主要来自唐钢转炉钢渣，转炉钢渣有3种。
(1)低品位渣：一般品位20％ ，供炼铁北区在烧
结混匀矿大堆中加入；其配比一般为3％ ～3．5％ ，
最高达到4％ 。
(2)中品位渣：一般品位为27％ ～28％ ，主要供
给炼铁南区；其主要与高炉瓦斯灰在烧结机配料室
加入，钢渣配比约为3％ ，钢渣加瓦斯灰配比一般在
5％ 左右。
(3)高品位粒铁供炼钢：烧结生产工艺要求钢
渣粒度>8mm 的比例不大于5％ ，但实际生产中没
有达到要求。
3．2 污泥
含铁污泥主要为炼钢污泥，分2种。
(1)浓度为22％ ～23％ 的泥浆：用罐车运至炼
铁厂，卸人污泥池，通过混匀搅拌，由管道输送到烧
结机一混滚筒内，代替污环水加入，目前3台烧结机
每天消耗34车(净重19～2O t／车)；另一部分在烧
结混匀矿大堆中喷洒，污泥喷入量一般为l0车／天，
冬季污泥喷入量减为4—5车／天。
(2)浓度63％ 的污泥：一部分在预混料高返仓
里与高炉返矿、部分除尘灰一起加入，因返矿含有丰
富的毛细孔隙及热量，与污泥混合后吸收、蒸发一部
分污泥水分，去水后于污泥配比1．6％ ～1．7％ ；另
一部分在竖炉里加入，去水后干污泥配比1．5％ 。
3．3 除尘灰
1 6
3．3．1 面炉除尘灰
出铁场灰、矿槽灰直接运到原料场参与混匀矿
的配料。高炉煤气清洗及重力除尘灰回收后先经过
磁选晾干，含水量30％ ，品位为55％ 一56％ ，拉到料
场晾干后作为除尘灰配人混匀大堆中使用。炼铁南
区高炉的瓦斯灰与钢渣一起在烧结配料室加入，钢
渣加瓦斯灰配比一般在5％左右。
3．3．2 烧结除尘灰
烧结除尘灰包括烧结机机头灰、机尾灰、烧结机
大烟道灰、环冷大烟道灰、成品灰、配料室除尘灰等，
烧结机成品灰、配料室灰、大烟道灰、烧结机机尾灰
基本都用于车间内部自循环。除3#烧结机机尾灰
用于造球、供2#烧结机使用外，其他的除尘灰也都
运到原料场参与混匀矿大堆的配料。目前，烧结混
匀矿大堆中除尘灰配比为2．5％ 。
为了减少3#烧结机机尾除尘灰造球对生产的
波动，先后对机尾除尘器各电场的除尘灰分别进行
了造球试验；并根据不同电场灰的粒度、化学成分，
亲水性、成球性，找出了最佳的除尘灰使用方案及皂
土配加量。得出的试验结论为上午先使用前置与
二、三电场的混合灰混合造球，皂土量0．09 kg／min；
之后使用一电场的除尘灰单独造球，皂土量为0．06
kg／min。按照上述方法，除尘灰造球的粒度及球量
比较稳定，取得了较好的造球效果，从而稳定了烧结
生产。
3．3．3 竖炉除尘灰
竖炉产生的除尘灰品位较高，运到预混料场放
在精粉里参与烧结预混料配料。
3．4 铁皮
铁皮为轧钢铁皮，其回收量有限，配比为0．2％
～ 0．3％ ，铁皮内部价格为200元／t。
4 含铁废料的使用效果
4．1 含铁废料使用量
2010年含铁废料消耗情况见表4。
表4 2010年含铁废料消耗量t
Tab．4 Consumption of iron—bearing waster material in 2010 t
河北冶金 2013年第3期
4．2 便用效果
4．2．1 钢渣
(1)钢渣CaO含量高达40％ ，主要矿物组成有
硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸钙，游离的CaO等低熔点
矿物。可代替部分熔剂，而且钢渣熔点、同化温度都
较低，液相流动性好，有利于烧结过程液相生成，提
高烧结矿强度。还有钢渣吸水率高，其粒度组成有
利于成球，配加钢渣后，提高了混合料原始透气性。
另外，钢渣中含磷较高，配加钢渣后，提高了烧结矿
中的磷含量，降低了烧结矿的自然粉化现象。所以
使用钢渣既改善了烧结矿产质量，又节省了燃料。
(2)经济效益：钢渣进厂价50元／t，配加钢渣
3％ ，可提高烧结矿转鼓强度0．4％ ，烧结矿FeO降
低0．6％ ，燃耗降低1．5 kg／t矿，可降低烧结矿成本
约2．3元／t。
(3)存在问题及长远打算：钢渣配入量大于4％
后，烧结矿品位降低，磷富集问题严重，给炼钢生产
造成一定困难。通过近几年的生产实践，确定混匀
矿大堆中钢渣配比为3％ ～3．5％ ，可以维持钢渣产
销平衡。从长远考虑，避免因磷富集而影响钢质量，
钢渣在混匀矿大堆中的配比应适当降低，争取控制
在2．5％ 以内，用于生产其他副产品；或根据炼钢生
产要求，有计划地分期分批使用。
4．2．2 污泥
(1)烧结机一混内配加温度为40℃ 污泥后，并
在一混滚筒加人可提高混合料温度；而且污泥碱性
强，粘度大，有利于混合料造球，一混合料粒度+3
mm部分比配加污泥前提高了8．25％ ，改善了烧结
机原始料层透气性。但由于粘度大，碱性强，极易腐
蚀和堵塞污泥管道及一混滚筒受料槽，混合料槽粘
料、糊篦条现象严重。通过不断对污泥管道及滚筒
受料槽进行改进，目前堵塞现象得到缓解，糊篦条问
题基本解决。
(2)竖炉配加污泥后，由于污泥含CaO较高，遇
水生成的ca(OH) 具有一定粘性，可代替部分膨
润土，加快造球盘内生球的成长速度，提高了生球产
量，而且生球表面光滑、粒度均匀。但生球强度降
低，造球盘易粘料。
(3)经济效益：去水后干污泥价格为120元／t，
配加污泥后可降低烧结矿成本1．5元／t。
(4)存在问题及打算：目前污泥浓度只有22％
～ 23％ ，为保证污泥吃人量，烧结被迫降低了白灰消
化水量，致使白灰不能充分消化。下一步打算提高
污泥浓度到35％以上，在保证污泥全部内部消化的
基础上，保证白灰充分消化。同时把污泥稀释后，作
为污环水用于白灰消化，可节省水量。
4．2．3 除尘灰
(1)除尘灰的使用：除尘灰中含碳较高，可节约
烧结燃料和熔剂，也可替代部分含铁料，降低炼铁成
本1．8元／t。烧结大烟道灰粒度较粗，可作为混合
料造球核心，尤其是2#烧结机除尘灰造球投入使用
后，改善了混合料制粒，提高了料层透气性。
(2)存在问题及改进措施：由于除尘灰品种较
多，灰量、成分和粒度组成有波动，而且部分除尘灰
粒度细很难成球，也影响了混合料水分，对生产造成
一定影响。在烧结生产中，我们对各除尘点的灰都
进行了成分及粒度检测，根据各种灰成分和粒度组
成的不同，结合生产反复实践，确定了各种灰的配入
点和配人量。如：配料室除尘灰较细，而且含CaO
及c 较高，在白灰量小或烧结负压高时直接放到
配料室皮带上，作为部分熔剂和燃料。
4．2．4 轧钢铁皮
(1)铁皮使用效果：轧钢铁皮含铁达到70％ 以
上，可提高烧结矿品位，且FeO含量为60％ 左右。
在烧结生产中被氧化放热，可节约燃料。据统计，每
千克铁皮可节约燃料0．09 kg。铁皮内部回收价格
是200元／t，可降低烧结矿成本0．8元／t。
(2)存在问题：铁皮片状结构不利于混合料制
粒，但由于其回收量小，配加0．2％ ～0．3％不会对
烧结生产造成影响。
5 结论
(1)烧结球团配加含铁废料后，实现了单位内
部含铁资源的循环利用，降低了烧结矿燃料和熔剂
消耗，从而降低了烧结矿成本，具有较大的利润
空间。
(2)配人钢渣改善了烧结矿指标，但钢渣产生
的磷富集问题有待进一步解决。
(3)除尘灰目前已完全消化，但对烧结过程的
影响还存在。如何更合理的利用除尘灰造球，是我
们下一步的攻关课题。
(4)污泥对混合料槽粘料问题还未得到根本解
决，有待于工作中逐步完善。
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