马钢成功应用含锌尘泥脱锌技术 提升冶金固废处理能力
高炉含锌瓦斯泥危害高炉,炉况不顺、降低高炉寿命、污染大气环境一直是冶金生产中一项复杂的技术难题。马鞍山钢铁股份有限公司(以下简称马钢)近日正式投运国内首套20万t/a含锌尘泥转底炉脱锌装置,马钢引进新日铁最先进的尘泥脱锌转底炉工艺技术,并自主集成、设计配套设施,无害化利用马钢慈湖新区所产生的全部瓦斯泥和OG泥,金属化率大于80%的金属化球团14万吨/年,系统脱锌率达85%以上。这个项目的实施对推动我国钢铁工业在冶炼过程中稀有、稀微元素提取技术的发展、提升冶金固废加工处理能力、系统内循环利用高附加值原料、促进冶金生产中各项经济技术指标改善等都有着积极的意义。
锌富集难题首先要解决
循环利用导致瓦斯泥、OG泥锌含量超标,大大高于高炉的承受力,脱锌刻不容缓
目前,我国有700余家钢铁企业,通过结构调整和工艺技术改造,许多装备技术达到了世界先进水平。但设计时,高炉瓦斯泥、锌富集问题一直没有突破性解决方案,严重威胁高炉的顺行、高产、低耗和长寿。
2007年9月,马钢建成具有国际先进水平的慈湖新区500万吨工程。其中高炉煤气采用湿法净化除尘工艺,年产高炉瓦斯泥约6.5万t/a(干基),重力除尘器除尘灰6.5万t/a,高炉炉前除尘灰3.25万t/a;转炉一次烟气也采用湿法净化除尘工艺,年产OG泥12万t/a(干基),转炉二次烟气除尘灰3.1万t/a。由于,高炉瓦斯泥全铁含量在36%左右,碳含量在40%左右,转炉OG泥全铁含量在55%左右,碳含量在4%左右,其他除尘灰也都含碳、含铁,如果能有效利用这些废物无疑将提高钢铁企业效益。但是,随着循环利用,瓦斯泥中锌、碱金属等有害元素富集严重,最高时瓦斯泥中锌含量达 7.07%,加之转炉含锌废钢量利用的逐步增加,新区转炉OG泥的锌含量从投产初期的0.2%上升到1%左右,大大高于高炉的承受力。
按工艺要求,这些含铁粉尘和污泥均应进行处理后循环利用,但循环利用首先要解决锌富集难题。马钢经过技术分析和实验研究,与日本新日铁工程技术公司、三菱商社进行技术合作,自主集成设计,建设国内首套转底炉脱锌系统,除部分核心设备引进外,关键及配套设施实现了国产化。
这项工程年设计处理烧结、高炉、转炉含锌粉尘干量为20万吨以上,其产品可作为高炉原料,转底炉产生的粉尘含锌较高,可作为锌厂的原料,炉子排山的废气经余热锅炉后产生蒸汽,可使钢厂内产生的炉渣在钢厂内循环利用。
推动钢铁工业稀有、稀微元素提取技术发展
通过含锌尘泥转底炉脱锌关键技术自主集成、脱除易在高炉风口富集的锌元素,是实现冶金尘泥高效循环利用的一个探索,对整个行业及相关行业起到示范作用
马钢国内首家20万t/a含锌尘泥转底炉脱锌装置,自今年5月份试生产以来,通过对工艺不断优化、调控,生产逐步趋于稳定,实现锌、碱金属有害元素的减少和金属铁、碳回收利用,减轻了有害元素富集对高炉系统的危害,无害化利用新区所产生的全部瓦斯泥和OG泥,并做到回收含锌55%的粗锌粉0.3万吨/ 年,金属化率大于80%的金属化球团14万吨/年,以及过热饱和蒸汽,系统脱锌率达85%以上,排碱率达60%,烟尘浓度低于50mg/m3。其主要产品金属化球团化学成分、强度及脱锌率等各项理化性能均达到设计水平,部分指标甚至超过新日铁同类产品指标。
在生产过程中,物料中的铁、碳得到有效利用和余热充分回收,使高炉有害的锌元素被气化脱除,解决了含锌尘泥循环利用的后顾之忧,缩短了循环流程,且将循环利用上升到高品质资源化水平。其主要产品为金属化球团,可供高炉或转炉使用,高炉加入球团10千克/吨铁,可降低高炉焦比2.3千克/吨铁,副产品为蒸汽和粗锌粉等,可作为锌厂原料。据有关负责人介绍,马钢为这项技术投资3亿多元,如果继续对工艺优化,并强化管理,马钢有望在3年之后收回成本。因此,这位负责人认为,含锌尘泥转底炉脱锌技术对提高马钢经济效益、环境效益和社会效应都具有重要意义。
这项技术的成功应用,还受到多方面重视,并获国家财政补助1000万元。有专家称,通过含锌尘泥转底炉脱锌关键技术自主集成、脱除易在高炉风口富集的锌元素,是实现冶金尘泥高效循环利用的一个探索,对整个行业及相关行业起到示范作用,有利于推动我国钢铁行业在冶炼过程中稀有、稀微元素提取技术的发展。
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