[发明专利]一种基于转底炉法处理钢铁冶金尘泥的方法及生产线

说明书

本发明公开了一种基于转底炉法处理钢铁冶金尘泥的方法及生产线，其中生产线包括强力混料机、压球机、转底炉、余热锅炉、除尘装置，将钢铁冶金尘泥、粘结剂和水混合均匀后，并压制成球，得到冶金尘泥球团，之后冶金尘泥球团进入到螺旋溜槽内，在转底炉进料口出来的烟气的作用下脱除部分水分，再经振动布料器进入转底炉中进行还原，得到金属化球团和含锌烟气；随后含锌烟气经换热、除尘后得到含锌粉尘。本发明采用硅酸季氨、聚丙烯酸钠、纤维素钠以及膨润土作为粘结剂，并将粘结剂通过强混机的加料口加入，确保粘结剂均匀分散在混合料中，从而减少粘结剂得用量，提高球团的成球率和强度，同时有效减少球团在转底炉还原过程中的粉化现象。

技术领域

本发明属于冶金与能源领域，尤其涉及一种基于转底炉法处理钢铁冶金尘泥的方法及生产线。

背景技术

钢铁冶炼要经过烧结、炼铁、炼钢三大工序，除尘灰产生的总量为钢产量的8％～15％，每年环保除尘回收的粉尘总量大约在10000万吨—16000万吨左右。其种类繁多、性质各异，成分复杂，利用难度大。对于很多没有环保意识的钢厂，都会选择填埋露天堆放的形式进行处理，而这些除尘灰中含有很多有害元素，对土壤、水质、大气环境等危害巨大。

现阶段转底炉法处置钢铁厂含锌粉尘已被较广泛的应用，含锌除尘灰在投入转底炉之前，需要通过粘结剂增加粘结力使其成型。转底炉工艺目前存在一些突出问题亟待解决：①本身球团(或团块)强度低、粉化率高达～30％，大量粉尘加速了耐材腐蚀和炉底板结，特别是含锌、铅和碱金属烟尘极易粘结，严重影响工艺顺行和产品质量；②压团工艺的粘结剂成本高，普遍使用淀粉类粘结剂，性质不稳定，每吨金属化球团用量高达6～8％；如果球团落下强度和抗压强度不足，在生产、转运、装卸过程中易破碎；没有足够热强度时，在转底炉高温下易粉化，所以粘合剂需要增加湿、冷强度和热强度。

目前，转底炉法处置钢铁厂含锌粉尘所采用的粘结剂主要是传统的红薯、木薯、玉米淀粉等粘结剂，虽有助于球团的成型，但还会有添加量大、成球率低、强度差、灰分大、引入的有害杂质多等缺点，会使除尘灰中的有害元素增加，且脱锌率和金属化率差，因此粘结剂对转底炉生产线生产顺行、生产成本、产品质量等具有重要影响，开发低成本新型高效粘结剂是未来转底炉发展趋势。

申请号CN201710306333.0公开了一种用于铜尾渣生产含碳球团的新型粘结剂、含碳球团及制造方法，其中，以重量份数计，用于铜尾渣生产的含碳球团包括铜尾渣100份、还原煤18～22份、石灰石8～12份、第一粘结剂2.5～3.5份、第二粘结剂0.3～0.5份和第三粘结剂0.03～0.05份，该技术对铜尾渣没有特定要求、3种粘结剂来源广泛且成本低廉、工艺操作简单、设备需求简单成本低，实现全自动化，生产能力大，节省成本；成型的含碳球团品质均匀性好、抗压强度大；成型的含碳球团适用于转底炉直接还原—磨矿磁选工艺生产铁精粉；但是该技术中粘结剂的添加方法复杂，添加量大，且是能适用于铜渣单一原料成型工艺。

申请号CN202110757761.1公开了一种转底炉专用的水性粘结剂及其生产方法，属于粘结剂技术领域；该技术采用淀粉残渣、聚乙烯醇、过硫酸铵、聚丙烯酰胺、氢氧化钠和水制备成适用于转底炉的水性粘结剂；但是该技术中的水性粘结剂制备工艺较复杂，需要增加专用的设备和管道，淀粉残渣在容易变质腐坏降低粘结剂粘结性，且水性粘结剂在转底炉产线生不利于连续添加生产。

申请号CN202110859890.1公开了一种转底炉含锌除尘灰球团用粘合剂及制备方法，包括按照一定的比例混合的原料，按照各组分的质量百分比，所述原料包括：酰胺0～2％、CMC 0～8％、预糊化淀粉40～50％、纯碱0～5％、小苏打0～5％、氧化铝粉20～30％、膨润土15～25％；原料混合：将酰胺0～2％、CMC 0～8％、预糊化淀粉40～50％、纯碱0～5％、小苏打0～5％、氧化铝粉20～30％、膨润土15～25％的重量百分比配制混拌均匀；该技术中所用的配方过于复杂，加工制造成本较高，生产线上应用性不大。