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开发除尘灰利用和环保新途径1前言如何更好地回收利用除尘资源,谋求环境效益、社会效益、经济效益的最正确化,这是烧结矿生产企业普遍面对的咨询题。
首钢矿业公司烧结厂与中国冶金矿业总公司北京金发工贸公司、北京科技大学紧密合作,通过深进地调查研究,自行设计了一套除尘灰制粒设备和工艺,参加JF-AB制粒专用添加剂,专门对回收的除尘灰进行提早造球,有效地解决了除尘灰不轻易造球,直截了当参加烧结配料引起“二次扬尘〞恶性循环的咨询题。
该技术不改变原有的烧结矿生产工艺,为老厂和新建厂提供了一条科学处理烧结除尘灰的崭新途径。
2工程提出的背景首钢矿业公司烧结厂,共有6台烧结机,烧结总面积为594m2。
设计利用系数1·30t/m2·h,作用率90·4%,年产量611·58万t。
在烧结生产中,由于熔燃料的破裂、烧结的抽风、成品的筛分和运转产生了大量的粉尘,占烧结矿产量的2·0%~2·5%。
当初首钢矿业烧结厂采纳11台水膜除尘器进行除尘,由于生产使用的铁料精粉率在90%以上,同时烧结矿碱度高达1·75,粉尘吸水后粘在除尘筒壁上,日积月累,严峻妨碍除尘效果。
特殊是到了冬季,水膜结冰,将主筒壁和文氏管堵死,除尘器如同虚设,作业现场烟尘布满,粉尘浓度严峻超标。
为此,首钢矿业公司烧结厂对除尘系统进行了改造:在配料、成品仓和料场等4个系统分不配置了2000~7000m2的大布袋除尘设施。
在环境条件最差的成品一、二筛分系统设置了69个吸尘点,分不安装了40m2和140m2静电除尘设备。
在主场烧结区域,首先利用一个大布袋除尘器的旧箱体,改装成48m2静电除尘,接着又加装了130m2静电除尘设施。
白灰车间也通过技术改造,使一直未能投进运行的静电除尘器重新发扬作用,且将除尘容量由15m2扩大到30m2。
先进的技术设备发扬了巨大威力,除尘效率达99·94%,平均每立方米空气中的粉尘含量下落了86·5%,天天回收的除尘灰为300~400t。
焦化除尘灰配煤炼焦的研究与应用
贾海丰;侯健;张磊;谢春德;王宗德
【期刊名称】《燃料与化工》
【年(卷),期】2024(55)2
【摘要】为解决邯钢西区焦化厂生产过程中产生的大量焦油渣、生物污泥等危险废弃物和除尘灰等固体废弃物,经过调研及试验研究,可将焦油渣、生物污泥、各工序除尘灰等,按不同配比混合均匀后压制成冷压块(除尘灰约占85%),然后配入配合煤炼焦使用。
在应用过程中,实现了焦化废弃物的综合利用,符合当前的环保形势和要求,同时拓宽了炼焦配煤资源,将带来巨大的经济和社会效益,在焦化行业有很好的推广前景。
【总页数】4页(P15-18)
【作者】贾海丰;侯健;张磊;谢春德;王宗德
【作者单位】河钢集团有限公司邯钢分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ520.62
【相关文献】
1.煤岩学在炼焦配煤中的应用--以宣钢焦化厂原料煤为例
2.炼焦除尘灰在包钢焦化厂配煤中的研究与实践
3.焦化除尘灰回配配煤炼焦实践与应用
4.焦化除尘灰与焦化污泥添加配煤的研究
5.焦化除尘灰回配炼焦试验初步研究
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王雪超，秦斌（新疆八一钢铁股份有限公司炼铁厂）WANG Xue-chao ,QIN Bin（Ironmaking Plant ,Xinjiang Bayi Iron &Steel Co.,Ltd.）Abstract:This paper introduces the production test of adding dust separately in the sintering process.By adding various kinds of dust with different proportion,the influence of dust on sintering process,sintering output and quality is analyzed,and the best proportion of dust is determined.Key words:sintering process ；proportion of dedusting ash ；technical and economic indicators八钢烧结配加除尘灰的影响及分析摘要:文章介绍了在烧结生产过程中进行的单独配加除尘灰的生产试验，通过配加不同比例的各类除尘灰，分析除尘灰对烧结生产过程、烧结产量及质量的影响，确定了烧结配加除尘灰的最佳配加比例。
关键词:烧结工序；除尘灰配比；技术经济指标中图分类号：X701.2文献标识码：B文章编号：1672—4224（2019）04—00012—03Influence and Analysis of Adding Dust in Sintering Process of Bayi Steel联系人：王雪超，男，本科，工程师，乌鲁木齐（830022）新疆八一钢铁股份有限公司炼铁厂E-mail ：wangxc@除尘灰是钢铁企业生产过程中的副产品，对除尘灰的回收利用一直是钢铁企业治理环境污染和资源再利用的主要措施。
烧结配料对于烧结烟尘排放的影响研究刘颖昊, 沙高原, 华风青摘要：叙述了不同的烧结配料对于烧结除尘灰成分和烟尘排放浓度的影响。
在烧结配料中，碱金属K、Na 对于电除尘效率有着显著不良影响。
提高电除尘效率的有效方法就是降低粉尘中的碱金属含量。
关键词：电除尘；烧结；烧结配料1 前言影响烧结机头烟尘排放的一个重要因素是烧结配料。
由于资源再利用，几种新的组分加入到烧结配料中。
在烧结配料的化学成分中，K、Na等碱金属显著降低电除尘效率。
本课题主要研究了烧结配料变化后，相对应的除尘灰成分以及烧结烟尘排放的变化。
2宝钢烧结机头电除尘现状宝钢有3台450m2的烧结机，年产烧结矿1492.5万t。
每台烧结机都有两台机头电除尘器（脱硫系──二氧化硫浓度高和非脱硫系──二氧化硫浓度低），其中一台用于将来的烟气脱硫。
表1是一、二、三期机头电除尘参数表。
表1 宝钢烧结机头电除尘参数表项目 一、二、三期设计烟气量/m3.h-1 1260000×3烟气温度/℃ 150入口含尘浓度（标态）/g.m-30.5～3.0除尘器内负压/Pa 19110电场数 3阴阳极距/mm 300电场高度/m 10.5电场长度/m 4.69高压电源额定电压/kV 90／100／100高压电源额定电流/mA 一电场1100，二、三电场1500近几年烧结工艺变化较大，回收粉尘的再利用，烧结原料中添加了一定比例的褐铁矿与精矿粉，并加入一定量的煤粉、泥饼和烧结电除尘回收粉尘，烧结料层厚度也提高到目前的620mm左右，现在烧结矿返矿率已达23%左右。
这些变化带来碱金属含量的增加、比电阻升高、入口温度降低、粉尘粒径变细（设计时的粉尘平均粒径范围在25～85µm，而目前粉尘平均粒径范围在3.8～12.6µm，与设计值相差甚远）等不利因素，以致现在的机头电除尘除尘效率基本在87％左右，出口浓度时有超标。
目前宝钢正在进行烧结扩容改造，完成后预计产量会增加10%，相应电除尘负荷也会增加。
焦化除尘灰回配炼焦生产实践摘要：近年来，随着干熄焦技术的推广应用以及装煤、推焦地面除尘，产生的粒度小于3mm的焦化除尘灰占到焦炭成品的4%左右。
目前，焦化除尘灰主要是运到烧结料场用于烧结或是作为瘦化剂回配炼焦。
焦化除尘灰主要成分是焦粉，而焦粉本身是具有一定石墨化程度的碳源，探索焦粉的利用技术对拓宽焦粉的利用途径具有十分重要的意义。
本文基于焦化除尘灰回配炼焦生产实践展开论述。
关键词：焦化除尘灰；回配炼焦；生产实践引言随着焦炉烟尘逸散的治理和干熄焦技术的推广应用，焦化企业在生产过程中产生了大量的除尘灰，除尘灰的主要成分是焦粉，焦粉率约占到焦炭成品的4%左右。
目前，焦化除尘灰主要是运到烧结料场用于烧结，也有部分焦化厂利用焦粉回配炼焦。
近年来，国内外高炉喷吹技术已经由单一喷吹烟煤或无烟煤发展到烟煤和无烟煤混合配吹，适合高炉喷吹的无烟煤资源有限，价格高。
而焦化除尘灰固定碳高，挥发分低，与无烟煤的性质非常相似。
焦化除尘灰代替部分无烟煤用于高炉喷吹，可以降低喷吹混合煤的成本，同时节约喷吹无烟煤资源，具有很好的经济效益。
1除尘灰的工艺指标除尘灰的主要成分是原料煤粉、焦粉或灰尘的混合物，是炼焦所需的炼焦煤和炼焦产品焦炭的混合物，只不过由于其粒度较小，在生产和运输过程中以浮尘形式存在于空气中。
对除尘灰的成分进行分析检验，并与相应的炼焦煤、焦炭指标进行对比，除尘灰灰分较高，硫分符合炼焦煤指标，挥发份远远低于炼焦煤指标，略高于焦炭指标。
煤是由活性组分和惰性组分组成，配煤过程就是将一定的活性成分与惰性成分混合的过程，只要其配比合适，就能生产出质量合格的焦炭。
在变质程度指标控制上，一般大型高炉所用焦炭炼焦配合煤的反射率控制在1．2%～1．3%。
河钢宣钢焦化厂将配合煤反射率指标控制在1．1%～1．3%，所配用煤种的活惰比在0．96～1．46之间，镜质组的平均最大反射率在1．073%～1．661%之间，因此，通过调整各矿点煤的配比，能够保证配合煤的镜质组平均最大反射率控制在1．1%～1．3%，活性组分配惰性组分比例满足焦炭质量要求。
焦化厂除尘灰的用途
焦化厂除尘灰指的是焦炉烟气中经过除尘设备处理后去除的灰尘。
这些除尘灰可以通过以下方式得到应用：
1. 土壤改良：焦化厂除尘灰中含有丰富的钾、锌、锰、铜等微量元素和有机物质，可以作为土壤改良剂，提高土壤肥力。
2. 填充材料：除尘灰可以作为建筑、道路等填充材料，减少宝贵资源的浪费。
3. 水泥生产：除尘灰中含有高达30%的氧化钙，可以作为水泥生产原料。
4. 粘土制品：除尘灰可以替代部分天然岩石粉料生产耐酸砖、硅酸盐砖等粘土制品。
5. 水处理：焦化厂除尘灰中的铁、铝等元素对水的污染物有很强的吸附能力，可以用作水处理剂。
综上所述，焦化厂除尘灰可以得到有效应用，减少环境污染，为可持续发展做出贡献。
烧结配用焦化除尘灰的研究与应用
万义东，刘海军
(河北邯郸钢铁集团西区炼铁厂河北邯郸056015)
摘要：为了减少资源浪费，降低其对环境的影响，邯钢公司开展了烧结工序回收利用焦化除尘灰替代部分固体燃料的研究和应用。
此举实现了废弃物循环利用，在降低烧结固体燃料单耗的同时，烧结矿质量还有所改善，取得了较好的社会效益和经济效益。
关键词：焦化除尘灰；烧结固体燃耗；燃料破碎
1 前言
邯钢西区焦化厂生产的焦炭采取干熄焦冷却法，在干熄焦冷却过程中产生大量粉尘，经除尘器捕捉、收集，成为焦化除尘灰。
这种除尘灰粒度极细，<1mm比例在87％以上，其灰分较高(在28％左右)且发热值低、含硫高，若回收利用易增加焦炭成品灰分，故不适合焦化厂作为回配煤使用。
西区焦化厂每月产生除尘灰约4500t，2010年之前全部当作废弃物由附企公司无偿外排，这直接造成邯钢燃料损失约5万t／a。
为避免此部分损失，2010年初公司曾尝试将焦化除尘灰加到中速磨中和煤粉混合，一起喷入高炉。
但高炉使用2个月后发现，焦化除尘灰在炉内燃烧后易造成风口严重结焦，进而影响风口面积，造成炉况波动，调控困难。
故也不适宜在高炉回收利用。
2010年四季度，公司希望烧结工序能够回收利用焦化除尘灰，用以替代部分固体燃料，既实现废弃物循环利用，减少含碳资源浪费，同时降低烧结工序能耗和CO2排放量。
2 生产现状及分析
焦化除尘灰能否用于烧结生产，对烧结矿质量和生产过程会产生怎样的影响？为此，西区炼铁厂就烧结使用焦化除尘灰的可行性进行了研究。
2．1 配用焦化除尘灰之前烧结固体燃料消耗
烧结使用的粗焦粉是高炉入炉焦炭筛分后粒度不合格的筛下物，其预算价格只有800元／t，而外购无烟煤的预算价格为1100元／t，二者的价差在300元／t以上。
因此，烧结配用焦化除尘灰之前，所用固体燃料以粗焦粉为主，无烟煤为辅(粗焦粉供应不足时使用)，见表1。
2．2 配用焦化除尘灰之前固体燃料破碎粒度
我厂要求烧结燃料破碎后粒度﹣3mm≥75％，平均粒度2．0mm左右。
由于粗焦粉硬度比无烟煤大，破碎较困难，破碎后﹣3mm约为73％(见表2)，达不到烧结工艺要求。
2．3 焦化除尘灰特性
焦化除尘灰实质上是一种细度极细的焦粉，从取样分析(表3)看，≤3mm粒级达到94．22％，符合我厂对烧结燃料的粒度要求；但其平均粒度太细，只有0．46mm。
作为烧结固体燃料配加，会降低燃料综合平均粒度，使燃烧时间缩短，燃烧速度远远快于传热速度，
造成烧结料层燃烧带变薄，热量不足，烧结液相减少；同时，除尘灰周围局部还原性气氛强烈，导致部分Fe2O3还原成Fe3O4，烧结矿中铁酸钙比例减少，强度降低。
此外，由于粒度细，灰份高，热值偏低，其燃烧强度低于正常焦粉；同时有一部分被通过气孔的气流抽走，造成燃耗升高。
3 试用情况及采取的措施
2011年一季度，炼铁厂利用现有焦灰资源阶段性地进行了烧结添加焦化除尘灰的工业试验。
按照粗焦粉：焦化除尘灰：85：15的比例混合使用，重点关注二者的混合效果，同时加强对燃料破碎的调控，防止过细燃料比例太高。
通过分析使用前后烧结过程参数(水分、温度、压力等)及烧结指标的变化，积极调整相关操作方针，增加焦化除尘灰消耗。
2012年，我厂将西区焦化厂产生的除尘灰全部消化，彻底杜绝了焦化除尘灰外排。
3．1 控制焦化除尘灰均匀排放，原料场汽车受料槽分槽接收
焦化除尘灰平均每天产生150t，除尘灰运输车每辆净装8～10t，原料场汽车受料槽有效容积50m3，可容纳焦化除尘灰35t左右。
根据以上条件，要求附企公司运输车队每4个小时集中往原料场输送3车焦化除尘灰，原料场专门设置一个汽车受料槽接受该品种。
3．2 焦化除尘灰在汽车受料槽预先润湿，控制其水分
经检测分析：焦粉水分为10．5％，无烟煤水分为15．5％，焦化除尘灰水分仅为0．5％。
可以看出，焦化除尘灰基本不含水，且粒度细、质量轻，在转运及使用过程中极易被除尘器抽走，造成实际利用量降低。
为此，我们在汽车受料槽采取了水雾抑尘措施，使其水分控制在4％～6％，既防止扬尘，又起到提前润湿的作用。
3．3 原料场汽车受料槽按比例排放，分层堆放
原料场接受焦粉情况为：高炉返焦采用皮带运输到料条，日均接收量250t；焦化筛分焦粉采用汽车运输到受料槽，日均接收量600t；焦化除尘灰采用汽车运输到受料槽，日均接收量150t。
根据焦化筛分焦粉的接收量，原料场另外安排了2个受料槽接受焦化筛分焦粉。
在由汽车受料槽向一次料场焦粉料堆堆料时，焦化筛分焦粉和焦化除尘灰按4：1的比例均匀切出。
堆放时，采取分层行走方式，从而保证焦化除尘灰能初步混匀，实际混匀效果见图1。
3．4 优化破碎作业时间，稳定四辊单位时间破碎量
烧结燃料由无烟煤改为粗焦粉后，由于焦粉硬度较大，破碎困难，导致燃料破碎量比原设计值降低40％。
为保证破碎效果，同时兼顾避峰就谷的节电措施和稳定料仓料位，对四辊破碎机作业时间进行了优化，由3台×12h×35t改为3台×15h×27t，降低四辊的单位时间破碎量，确保燃料粒度合格。
3．5 调整对辊、四辊辊隙，优化燃料粒度组成
配加焦化除尘灰后，燃料粒度组成整体向下限偏移，平均粒度偏小。
为此，将对辊粗破粒度由15mm降到12mm；适当放宽四辊辊隙，使四辊破碎粒度上限由3．5mm提高到3．75mm，稳定平均粒度在1．9mm以上。
改进前后的燃料粒度组成见图2。
3．6 加强备件管理，提高设备保障能力
四辊破碎机辊皮使用一段时间后会有一定的磨损，并且上辊破损状况比下辊严重，同时下辊要求的辊隙精度更高。
为此，我们将以前整体更换四辊改为只更换辊皮，而且只是下辊使用新辊皮，换下来的下辊置换成上辊。
在保证辊隙正常稳定的前提下，节省了备件费用。
3．7 制定全新的标准化操作规程
重新制定操作规程，适应新的燃料破碎制度，调整烧结过程水分、温度、压力等操作参数，控制烧结机料层、机速和烧结终点温度及位置，保证烧结生产稳定。
4 效果分析
1)2011年，邯钢西区炼铁厂烧结燃料单耗大幅度降低，其中焦粉单耗由54．82kg／t 降到45．53k／t，焦化除尘灰全部用完，吨矿单耗达到6．81kg／t，见图3。
仅烧结燃料消耗一项，即可降低成本5000万元以上，经济效益十分显著。
2)从图4可知，2011年西区烧结矿质量逐步提高，下半年转鼓强度稳定在80％以上，FeO含量控制在8．3％以下。
烧结矿质量提升对改善高炉料住透气性，提高煤气利用率和
高炉炉况长期稳定顺行，起到了关键作用。
5 结束语
通过成功回收利用焦化除尘灰，实现了废弃物循环利用，减少了含碳资源浪费，在提高烧结矿质量的同时，又改善了高炉技术指标。
2011年，西区炼铁厂烧结固体燃耗、工序能耗以及综合技术指标稳居集团第一，多个单项指标进入国内前三名，为邯钢赢得了荣誉，也
为集团创造了巨大的社会效益。
