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鋼鐵工業(yè)粉塵【除塵灰】資源化利用

2025.03.25
閱讀:108次

鋼鐵工業(yè)粉塵【除塵灰】資源化利用

在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)流程中,原料加工、高溫冶煉等環(huán)節會(huì )產(chǎn)生大量含鐵粉塵。數據顯示,全流程粉塵總產(chǎn)量約占粗鋼產(chǎn)量的8%-12%,其中燒結工序每噸產(chǎn)品產(chǎn)生8-15kg粉塵,高爐系統排放強度達20-30kg/t鐵水,轉爐和電爐分別產(chǎn)生8-20kg/t和10-20kg/t鋼。這些粉塵富含鐵元素及多種金屬成分,具有顯著(zhù)回收價(jià)值。


【粉塵分類(lèi)體系】
根據生成機理和處理方式,工業(yè)粉塵可分為兩大類(lèi)別:

  1. 工藝除塵灰:伴隨生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的氣載顆粒物,如燒結煙氣凈化灰、高爐煤氣除塵灰等。這類(lèi)物質(zhì)具有高溫特性,化學(xué)成分復雜。

  2. 環(huán)境集塵灰:物料儲運過(guò)程中收集的常溫粉塵,主要包含原料散落顆粒,成分相對單一,鐵品位可達60%以上,具有較高的直接利用價(jià)值。

【資源化利用路徑】

路徑一:燒結工序內循環(huán)
技術(shù)特點(diǎn):

  • 適用對象:轉爐灰、軋鋼氧化鐵皮等高鐵(Fe≥60%)、低雜質(zhì)粉塵

  • 工藝要點(diǎn):實(shí)施*配比控制(3-5%摻入量),采用預潤濕處理提升造球性能

  • 經(jīng)濟性:噸處理成本低于50元,但存在鉀、鈉、鋅等有害元素循環(huán)富集風(fēng)險

  • 實(shí)踐案例:某鋼廠(chǎng)年處理12萬(wàn)噸除塵灰,降低鐵料成本3000萬(wàn)元/年

路徑二:轉底爐分離技術(shù)
創(chuàng )新突破:

  • 核心技術(shù):開(kāi)發(fā)高溫快速還原工藝(1300℃/15min),實(shí)現鐵基料與鋅鉛等揮發(fā)物的*分離

  • 原料適應性:處理含鋅1.1%、鉛0.3%的復雜粉塵,金屬化率可達75%

  • 環(huán)保效益:鋅鉛回收率突破90%,配套余熱發(fā)電系統節能30%

  • 產(chǎn)業(yè)實(shí)踐:日本某鋼廠(chǎng)建成40萬(wàn)噸/年處理線(xiàn),年回收鋅資源2.8萬(wàn)噸


【轉底爐系統工藝詳解】

  1. 原料預處理:采用多級配礦技術(shù),將除塵灰與還原煤按1:0.3比例混合,添加復合粘結劑改善成型性能

  2. 成型干燥:高壓壓球(≥60MPa)制備Φ15mm生球,鏈篦機干燥至含水<1.5%

  3. 高溫還原:環(huán)形爐膛分溫區控制(預熱區800℃、還原區1300℃),煤氣熱值要求≥5000kJ/Nm³

  4. 產(chǎn)物處理:螺旋水冷系統將金屬化球團降溫至80℃,配套布袋除塵回收氧化鋅粉(ZnO≥75%)

  5. 能源循環(huán):煙氣余熱梯級利用(發(fā)電→助燃空氣預熱→原料干燥),系統熱效率提升至68%


【行業(yè)趨勢展望】
隨著(zhù)環(huán)保政策趨嚴(如《鋼鐵行業(yè)超低排放改造指南》要求粉塵綜合利用率≥98%),轉底爐技術(shù)正朝著(zhù)大型化、智能化方向發(fā)展。新一代裝備集成AI配料優(yōu)化系統和高溫成像監控,處理能力突破60萬(wàn)噸/年,金屬化球團TFe品位穩定在65%以上,為鋼鐵企業(yè)構建循環(huán)經(jīng)濟模式提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。


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