馬鋼成功應用含鋅塵泥脫鋅技術(shù) 提升冶金固廢處理能力
高爐含鋅瓦斯泥危害高爐，爐況不順、降低高爐壽命、污染大氣環(huán)境一直是冶金生產(chǎn)中一項復雜的技術(shù)難題。馬鞍山鋼鐵股份有限公司(以下簡稱馬鋼)近日正式投運國內(nèi)首套20萬t/a含鋅塵泥轉(zhuǎn)底爐脫鋅裝置，馬鋼引進新日鐵最先進的塵泥脫鋅轉(zhuǎn)底爐工藝技術(shù)，并自主集成、設計配套設施，無害化利用馬鋼慈湖新區(qū)所產(chǎn)生的全部瓦斯泥和OG泥，金屬化率大于80％的金屬化球團14萬噸/年，系統(tǒng)脫鋅率達85％以上。這個項目的實施對推動我國鋼鐵工業(yè)在冶煉過程中稀有、稀微元素提取技術(shù)的發(fā)展、提升冶金固廢加工處理能力、系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用高附加值原料、促進冶金生產(chǎn)中各項經(jīng)濟技術(shù)指標改善等都有著積極的意義。
鋅富集難題首先要解決
循環(huán)利用導致瓦斯泥、OG泥鋅含量超標，大大高于高爐的承受力，脫鋅刻不容緩
目前，我國有700余家鋼鐵企業(yè)，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整和工藝技術(shù)改造，許多裝備技術(shù)達到了世界先進水平。但設計時，高爐瓦斯泥、鋅富集問題一直沒有突破性解決方案，嚴重威脅高爐的順行、高產(chǎn)、低耗和長壽。
2007年9月，馬鋼建成具有國際先進水平的慈湖新區(qū)500萬噸工程。其中高爐煤氣采用濕法凈化除塵工藝，年產(chǎn)高爐瓦斯泥約6.5萬t/a(干基)，重力除塵器除塵灰6.5萬t/a，高爐爐前除塵灰3.25萬t/a；轉(zhuǎn)爐一次煙氣也采用濕法凈化除塵工藝，年產(chǎn)OG泥12萬t/a(干基)，轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵灰3.1萬t/a。由于，高爐瓦斯泥全鐵含量在36％左右，碳含量在40％左右，轉(zhuǎn)爐OG泥全鐵含量在55％左右，碳含量在4％左右，其他除塵灰也都含碳、含鐵，如果能有效利用這些廢物無疑將提高鋼鐵企業(yè)效益。但是，隨著循環(huán)利用，瓦斯泥中鋅、堿金屬等有害元素富集嚴重，最高時瓦斯泥中鋅含量達 7.07％，加之轉(zhuǎn)爐含鋅廢鋼量利用的逐步增加，新區(qū)轉(zhuǎn)爐OG泥的鋅含量從投產(chǎn)初期的0.2％上升到1％左右，大大高于高爐的承受力。
按工藝要求，這些含鐵粉塵和污泥均應進行處理后循環(huán)利用，但循環(huán)利用首先要解決鋅富集難題。馬鋼經(jīng)過技術(shù)分析和實驗研究，與日本新日鐵工程技術(shù)公司、三菱商社進行技術(shù)合作，自主集成設計，建設國內(nèi)首套轉(zhuǎn)底爐脫鋅系統(tǒng)，除部分核心設備引進外，關鍵及配套設施實現(xiàn)了國產(chǎn)化。
這項工程年設計處理燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐含鋅粉塵干量為20萬噸以上，其產(chǎn)品可作為高爐原料，轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)生的粉塵含鋅較高，可作為鋅廠的原料，爐子排山的廢氣經(jīng)余熱鍋爐后產(chǎn)生蒸汽，可使鋼廠內(nèi)產(chǎn)生的爐渣在鋼廠內(nèi)循環(huán)利用。
推動鋼鐵工業(yè)稀有、稀微元素提取技術(shù)發(fā)展
通過含鋅塵泥轉(zhuǎn)底爐脫鋅關鍵技術(shù)自主集成、脫除易在高爐風口富集的鋅元素，是實現(xiàn)冶金塵泥高效循環(huán)利用的一個探索，對整個行業(yè)及相關行業(yè)起到示范作用
馬鋼國內(nèi)首家20萬t/a含鋅塵泥轉(zhuǎn)底爐脫鋅裝置，自今年5月份試生產(chǎn)以來，通過對工藝不斷優(yōu)化、調(diào)控，生產(chǎn)逐步趨于穩(wěn)定，實現(xiàn)鋅、堿金屬有害元素的減少和金屬鐵、碳回收利用，減輕了有害元素富集對高爐系統(tǒng)的危害，無害化利用新區(qū)所產(chǎn)生的全部瓦斯泥和OG泥，并做到回收含鋅55％的粗鋅粉0.3萬噸/ 年，金屬化率大于80％的金屬化球團14萬噸/年，以及過熱飽和蒸汽，系統(tǒng)脫鋅率達85％以上，排堿率達60％，煙塵濃度低于50mg/m3。其主要產(chǎn)品金屬化球團化學成分、強度及脫鋅率等各項理化性能均達到設計水平，部分指標甚至超過新日鐵同類產(chǎn)品指標。
在生產(chǎn)過程中，物料中的鐵、碳得到有效利用和余熱充分回收，使高爐有害的鋅元素被氣化脫除，解決了含鋅塵泥循環(huán)利用的后顧之憂，縮短了循環(huán)流程，且將循環(huán)利用上升到高品質(zhì)資源化水平。其主要產(chǎn)品為金屬化球團，可供高爐或轉(zhuǎn)爐使用，高爐加入球團10千克/噸鐵，可降低高爐焦比2.3千克/噸鐵，副產(chǎn)品為蒸汽和粗鋅粉等，可作為鋅廠原料。據(jù)有關負責人介紹，馬鋼為這項技術(shù)投資3億多元，如果繼續(xù)對工藝優(yōu)化，并強化管理，馬鋼有望在3年之后收回成本。因此，這位負責人認為，含鋅塵泥轉(zhuǎn)底爐脫鋅技術(shù)對提高馬鋼經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效應都具有重要意義。
這項技術(shù)的成功應用，還受到多方面重視，并獲國家財政補助1000萬元。有專家稱，通過含鋅塵泥轉(zhuǎn)底爐脫鋅關鍵技術(shù)自主集成、脫除易在高爐風口富集的鋅元素，是實現(xiàn)冶金塵泥高效循環(huán)利用的一個探索，對整個行業(yè)及相關行業(yè)起到示范作用，有利于推動我國鋼鐵行業(yè)在冶煉過程中稀有、稀微元素提取技術(shù)的發(fā)展。
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