不锈钢除尘灰再利用技术_张增武

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不锈钢渣资源再生利用技术的研究

不锈钢渣资源再生利用技术的研究摘要：本文根据钢铁企业在不锈钢生产过程中所产生钢渣的特点，并对不锈钢渣的处理技术、处理方法和处理设备进行了深入的研究，为钢铁企业资源的循环利用奠定了基础。

关键词：不锈钢钢渣处理技术研究目前，世界上仅有几家公司具有有效率处置及合理废旧利用不锈钢渣的专利技术，但这些公司大都以合资或独资的方式在能保持其专利的同时，以获取经济收益；国内不锈钢渣大多使用人工配送大块渣钢、尾渣弃置堆场的滞后方法，大部分存有价金属镍、铬、铁撤离渣中，不能获得及时废旧利用，导致资源浪费。

处置倒运过程粉尘量小，对周边环境导致污染，同时由于钢渣处置不全盘，无法展开有效率利用和无害化处置。

这主要是因为不锈钢渣处置就是冶金行业和不锈钢生产厂的较为繁杂的工作，主要整体表现在：1）处理过程粉尘大，处理难度较大；2）渣中含cr6+有毒化合物；3）ni系金属渣钢不易回收；4）尾渣综合利用有一定难度。

1、不锈钢钢渣处置的必要性＋1）不锈钢渣中所含有害的cr6化合物，例如不展开妥善解决，可以轻微污染周围的土壤、河流及地下水源；2）不锈钢渣中所含用的铬、镍及铁等金属，存有必要对其展开废旧利用以降低生产成本；3）不锈钢尾渣就是一种有价值的资源，综合利用价值比较低，采用不合理可以导致资源浪费。

4）在钢渣处置中要贯彻落实环境治理三废、增加环境污染的原则，以满足用户国家有关环保法规的建议。

2、不锈钢及不锈钢渣的种类及成分不锈钢的主要种类存有：400系列不锈钢、300系列不锈钢和200系列不锈钢。

表中1：不锈钢代表钢号及其主要化学成分代表钢号jis304jis316jis409jis409l[c](%)≤0.08≤0.08≤0.08≤0.03[mn](%)[si](%)≤2.0≤2.0≤1.0≤1.0≤1.0≤1.0≤1.0≤1.0[s](%)≤0.03≤0.03≤0.03≤0.03[p](%)≤0.045≤0. 045≤0.03≤0.03[cr](%)18~2016~1810~12.510~12.5[ni](%)8~10.510~140.30.3[mo](%)[ cu](%)2~3不锈钢钢渣的种类存有：400系列铁素体钢渣、300系列奥氏体钢渣、200系列奥氏体钢渣、退磷炼钢钢渣和电炉钢渣等。

不锈钢除尘灰再生利用的可行性分析

不锈钢除尘灰再生利用的可行性分析1、不锈钢除尘灰再生利用项目的来源酒钢不锈钢厂日产除尘灰100吨左右，自不锈钢投产至今一直没有得到有效的处理，因其含有铬、镍等物质，对酒钢及嘉峪关市环境造成很大的危害和严重的污染，由于堆放场地有限和对环境的严重危害，酒钢集团公司及不锈钢厂曾多次于其它单位合作尝试处理，都没有得到有效的解决。

2009年，酒钢集团公司不锈钢厂与大友企业公司协商，最终决定由大友公司负责不锈钢除尘灰的回收与开发利用。

经多次会议和协商后双方达成共识，并签订了再生利用协议。

2、不锈钢除尘灰再生利用项目的意义循环经济是一种遵循生态规律和经济规律，应对资源约束和环境约束，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以资源的高效利用和循环利用为核心，以“低消耗、低排放、高效率”为特征，倡导生态、经济、社会和谐共生的全新经济发展模式。

循环经济，采用减量化方式减少资源消耗，采用循环利用和多次利用的方式使用资源和产品，采用资源化的方式处理废弃物，是一种符合可持续发展理念的经济发展模式。

循环经济是当今国际推进可持续发展的一种新型实践模式, 它强调最有效利用资源和保护环境，表现为“资源—产品—再生资源”的经济增长方式, 做到生产和消费“污染排放最小化”, 以最小成本获得最大的经济效益和环境效益。

不锈钢冶炼产生大量除尘灰，由于不能得到有效的处理，一般露天堆放,随风飘荡,严重污染大气环境及水质，镍、铬等元素对环境危害更为严重，但铬、镍等贵重元素，价格昂贵，回收利用具有重要的经济意义；因此不锈钢除尘灰的循环再生利用具有非常重要的环保和社会意义，同时也属于国际和国家鼓励类的循环经济项目。

综合开发利用除尘灰对于节约资源,改善环境, 实现废弃物的资源化利用，促进经济效益增长方式的转变具有重要意义。

3、国内不锈钢除尘灰再生利用现状在不锈钢冶炼过程中，产生大量粉尘经过除尘装置处理，收集其中的粉尘即除尘灰，大部分除尘难以处理，尤其是不锈钢厂排出的除尘灰。

不锈钢厂除尘灰的回收利用

维普资讯
第ｌ６卷第ｌ期２００７年３月
矿
冶
Ｖｏ．６．ＮＯ．１１１
Ｍａｃ２０ｒｈ０７
ＭＩＮＧ＆ＭＥＮＩＴＡＬＬＵＲＧＹ
文章编号：０５８４２０）１００４１０ —７５（０７０ —０９ —０
不锈钢厂除尘灰的回收ห้องสมุดไป่ตู้ 用
王梁，赵俊学，郑林，胡蒙军，李小明
（西安建筑科技大学冶金工程学院，西安７０５）１０５
摘要：介绍了回收利用不锈钢厂烟道灰和氧化铁皮中铬的前期试验研究。在烟道灰和氧化铁皮中
配入水和焦粉等物质，不同的配比下，样品压块并测定和分析了其抗压强度。找出了样品块强度能在对
ｃｒｅｐｏｄｎｌｏｒｓｎｉｇｙ．
ＫＥＹＯＲＤＳ：ｄｓ；ｓａｅ；ｓａｎｌｓｔｅ —ｍａｅ；ｂｉｕｔｉｇ；ｃｍｐｒｓｉｅｓｒｎｔＷｕｔｃｌｔｉｅｓｓｅｌｋｒｒｑｅｔｎｏｅｓｖｔｅｇｈ
１引言
时，合适的焦粉含量为ｌ，２％相应的合适含水量为ｌ％。４
关键词：烟道灰；氧化铁皮；不锈钢厂；造块；抗压强度中图分类号：７５Ｘ０文献标识码：Ａ
ＲＥＣＹＣＬＩＮＧＳＯＦＵＥＤＵＳＦＲＯＭＴＡＩＴＳＮＬＥＳＳＳＴＥＥＬ — ＭＡＫＥＲ

太钢冶金除尘灰再利用技术研究与实践

炼）的技术以不能进入炼铁系统的高锌、高钾、高钠等碳素
尘泥为主要原料，配加ＣＤＱ粉尘，生产含碳的自还原砖，作为富氧竖炉冶炼碳素铁水的含铁物料；同时在冶炼过程中回收的高锌粉尘可作为炼锌原料，实
现钢铁企业与社会企业的大循环。
中图分类号：Ｘ７５７
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２ — １１５２（２０１６）０１ — ００４６ — ０３
钢铁厂在生产过程中，伴生出大量以灰尘和污
钢粒等颗粒原料，进行预配料。预配料经过混合机加水搅拌形成单一的含铁原料，按照比例采取平铺直取的方法对含铁原料与烧结使用的矿粉进行均匀混合。混合后的原料用于矿粉造堆。此种配制工艺可实现除尘灰在烧结方面的循环利用。由于综合粉中的钢粒较矿粉、除尘灰有更大的粒度，使得在烧结制粒过程中，容易形成球核，从而减少因使用除尘灰而造成的烧结透气恶化、烧结产品质量变差、产能降低的问题。另外，由于综合粉较除尘灰含
性，从而改善脱磷、脱硫的动力学条件。
１．３以碳素灰生产自还原压块（用于富氧竖炉冶
１．１以碳素灰生产综合粉（用于烧结）的配料技术以高钙、低锌、低钾、低钠除尘灰原料为主，配加
收稿日期：２０１５－０２－０４
炼铬、镍铁水的技术。指出：钢铁企业只有根据自身生产的特点，消化和优化现有技术，同时研发出适合企业特
点的新技术，才能实现企业的转型发展，实现经济与环保方面的双重效益。

不锈钢除尘灰再利用技术

ｐｒｃｐｔｔｕｓｆｓａｎｅｓｓｅｌｈａｃｅｉｉａｏｒｄｔｏｔｉｌｓｔｅｓｂｅｏｍｅａｉｎｍｐｏｔｎｔｑｓｉｎｆｒｔｕｓｎｅｓＴｈｅｈｎｑｕｏｓｌｒａｕｅｔｏｏｈｅｂｉｓ．ｅｔｃｉｅｔｍｅｔ
１
前言
行了不锈钢除尘灰再利用技术的开发与应用，消月化不锈钢除尘灰压球２９０ｔ金属收得率５％以０，３上，填补了太钢在该技术领域的空白。
２不锈钢除尘灰再利用技术开发
２１铁合金冶炼原理的引入．
不锈钢除尘灰中含有ＦＯ、ｒＯｅＣ和ＮＯ等金ｉ属氧化物，如不经处理，直接排放，不但污染环境，而且其中所含的贵重金属也得不到利用。
据统计，炼１ｔ锈钢平均产生除尘灰约４冶不３
铁合金冶炼是利用还原剂还原金属氧化物，得到所需元素的过程。碳是铁合金冶炼中主要的和广泛使用的还原剂，固体碳还原金属氧化物时，的用碳
还原作用是通过Ｃ来实现的。在冶炼中，固定Ｏ有碳存在时，属氧化物被还原的反应：金
总第２０期０２１０２年第８期
河北冶全
Ｔ１ｏＮ２ｔＯ０ａ０
２２，ｕｂｒ８０１Ｎ用技术
张增武
（西太钢不锈钢股份有限公司炼钢二厂，山山西太原０００）３０３

八钢除尘灰利用设计

八钢除尘灰利用设计
周天武
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2013(000)026
【摘要】八钢属于综合性的钢铁联合企业,在不断扩大规模的同时,各个生产环节中产生的除尘灰量越来越多,按以往的生产经验,这些除尘友都是堆放在烧结一次料场或者直接卸到铁精粉料堆上,进行二次利用.由于这些除尘灰未经过加湿处理,在堆放过程中形成二次扬尘,配加时也会产生物料偏析,对烧结的生产工艺影响较大.本次设计主要是针对除尘灰如何进入料场进行设计改造.设计投入运行以来,环境问题及烧结生产得到了很大的改善.
【总页数】1页(P455)
【作者】周天武
【作者单位】新疆钢铁设计院有限责任公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.不锈钢除尘灰利用途径简析
2.矿热炉直接还原再生利用不锈钢除尘灰试验
3.不锈钢除尘灰再利用技术
4.八钢电炉除尘灰造球循环利用研究
5.八钢烧结配加除尘灰的影响及分析
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10 ～ 80 mm≥85% ≤10 mm 不超过 10%
≤5 mm 不超过 5%
≤2． 0
2 m 高落下外观尺寸≥ 20 mm 数量≥80%
3． 3 铬镍铁合金的冶炼
用不锈钢除尘灰压球在电炉内冶炼铬镍铁合金的操作主要分为制作母液、逐批还原和终还原 3 步。
3． 3． 1 制作母液
在电炉冶炼前期用普通碳素废钢、不锈渣钢或海绵铁熔化后均可作母液。虽然母液选料不同，但是冶炼方法一样。用普通碳素废钢作母液的具体操作步骤：
2 h 后脱模。
（ 4）脱模时用天车小钩钩住吊件将铬镍铁合金
锭从模中吊出。
4 结语
（ 1）经过 5 年生产实践，在保护环境、解决镍资
源和降低生产成本方面，该项技术发挥了很大的作
用，每炉平均消化不锈钢除尘灰压球 25 t，冶炼时间
为 5 h，电耗 1 850 kW·h / t，不锈钢除尘灰中的主要
表 5 金属液终还原控制目标
Tab． 5 Control target of end reductBiblioteka on of metal liquid
C /% ≥2． 50
Si / % ≥0． 20
Ni /% ≥1． 5
金属液 /t 20 ～ 25 t
3． 3． 4 存在的问题及对应措施
冶炼过程易产生喷溅和溢渣的原因：一是熔池温度不均匀，即压球每批加入过多或过快，使熔池温度快速下降到 1 535 ℃ 以下，抑制了碳、氧反应，使 FeO 在金属液中聚集，继续送电，当温度在短时间内上升到 1 550 ℃ 时，碳、氧开始急剧反应，瞬间产生大量的 CO 气体，产生喷溅和溢渣；二是焦炭或压球水分超标，水在高温下气化，也会造成喷溅和溢渣。因此，须控制好压球每批加入量与间隔时间，并保持冶炼过程温度均衡在 1 570 ± 20 ℃ 之内。
根据不锈钢生产线各工序冶炼的钢种不同，对动力在电炉冶炼全过程持续不断，除尘灰在炉内快
除尘灰分时分段回收，进行分类管理，以提高除尘灰回收利用率。
速熔化成液体，使其中 FeO、NiO、Cr2 O3 等金属氧化物中含有的金属元素在短时间内被还原。
不锈钢除尘灰分选后，压制成球，用皮带送入电 3 除尘灰再利用技术的工业化应用
前期用一定量的普通碳素废钢（或不锈渣钢、海绵
不锈钢除尘灰→分选→压球→电炉→模注→铬
铁等）和焦炭熔化后作母液，再向母液中逐批加入镍铁合金锭
除尘灰压球，同时配加一定量的焦炭（或碳粉），保
表 1 30 t 超高功率电炉技术参数
Tab． 1 Technical parameters of 30 t ultra － high pow er electric furnace
表 4 母液原料普碳废钢技术指标
Tab． 4 Technical index of ordinary carbon w aster steel of mother liquor
TFe / % P / % 水分 / % 外形尺寸 / mm 单重 / （ kg / 块）
≥60 ≤0． 040 ＜ 1． 0 ≤1 000 × 500 × 500
≤600
3． 3． 2 逐批还原
（ 1）档位由 5 档调至 8 档（电压 170 ± 5 V，每相电流 39 000 ± 100 A），在送电过程中往母液中加入压球和焦炭。
（ 2）每隔 3 ～ 5 min 加一批，每批加入压球0． 3 ～ 0． 5 t、焦炭 30 ～ 50 kg，压球和焦炭交替加入。
（ 1）先在电炉底平铺石灰 0． 3 ～ 0． 5 t，再铺焦炭
1． 0 ～ 1． 5 t。（ 2）用料蓝往电炉内加入 7 ～ 10 t 普通碳素废
钢，废钢条件见表 4。（ 3）用 5 档（电压 190 ± 5 V，每相电流 41 000 ±
100 A）熔化，炉内废钢全部熔清，渣子化透后，将金属液升温至 1 590 ± 10 ℃ 。
（ 1）金属液成分达到终还原控制目标（见表 5），用 5 档升温，金属液温度达到 1 620 ± 10 ℃ ，加入石灰 100 ～ 300 kg，萤石 100 ～ 200 kg，碳粉 100 ～ 200
71
总第 200 期
HEBEI YEJIN
kg 和硅铁粉 100 ～ 200 kg，档位转为 8 档调渣。（ 2）渣化透后停电，将吹 N2 管插入金属液内，
炉高位料仓，冶炼时加入电炉内，熔化成液体，用碳 3． 1 工艺流程
作主还原剂，从金属液中将 Fe、Ni、Cr 等元素还原出
不锈钢除尘灰压球冶炼铬镍铁合金技术应用到
来，铸成铬镍铁合金锭。
太钢不锈钢公司炼钢二厂 30 t 超高功率电炉（参数
为提高金属收得率、缩短冶炼周期，在电炉冶炼见表 1）上，其生产工艺流程为：
用压球机压制成球，自然风干，压球粒度和强度符合
表 3 的，上电炉高位料仓，不达标的，返回作骨料继
续压球。
表 2 压球用不锈钢除尘灰化学成分
%
Tab． 2 Chemical composition of
stainless steel dedusting ash for pressuring ball
%
（ 3）每送电 20 ～ 30 min 停电测温、取样、观察炉况，加入硅铁粉 30 ～ 100 kg。
（ 4 ）保持金属液中［C］≥ 2． 50%，［Si］≥ 0. 20% ，渣呈泡沫状，过程中从炉门口放渣 1 ～ 2 次。
（ 5）过程温度控制在 1 570 ± 20 ℃ 。
3． 3． 3 终还原
深度控制在距液面下 200 ～ 300 mm，角度 30°，吹 N2 强搅拌，在每个电极下搅拌时间≥5 min，总搅拌时间≥20 min。
（ 3）将金属液温度调到 1 630 ± 10 ℃ ，放渣后出液。若每炉在出液后炉内留下金属液 5 ～ 10 t，下一炉熔化时间可缩短 5 ～ 15 min。
项目
公称容量 /t
熔池钢水量 /t
最大留钢量 /t
变压器容量 / kVA
档位 /级
电极直径 /mm
出钢最大倾角 /°
出钢口直径 /mm
技术参数
30
35
15
25 000
19
450
20
130（偏心炉底）
3． 2 分选与压球
压球前对不锈钢除尘灰进行分选，化学成分符
合表 2 的选为压球原料，配 5% 粘结剂，搅拌混合后
山西太钢不锈钢股份有限公司炼钢二厂于 2007 年 2 月在 30 t 超高功率电炉上自主开发了用不锈钢除
尘灰冶炼铬镍铁合金技术，并推广应用到工业化生产中。5 年的运行实践表明，该技术在保护环境、解
决镍资源和降低生产成本方面发挥了巨大作用，值得同类企业借鉴。
关键词：不锈钢除尘灰；铬镍铁合金；开发与应用
1 前言不锈钢除尘灰中含有 FeO、Cr2 O3 和 NiO 等金
属氧化物，如不经处理，直接排放，不但污染环境，而且其中所含的贵重金属也得不到利用。
据统计，冶炼 1 t 不锈钢平均产生除尘灰约 43 kg。对一个年产 300 万 t 不锈钢企业，年除尘灰排放量将达到 12． 9 万 t。随着经济的发展，不锈钢产能仍在不断扩大，寻求一个好的不锈钢除尘灰再利用方法已成为生产企业所面临的一大问题。
TFe ≥30
Cr2 O3 ≥10
NiO ≥2． 0
P2 O5 ≤0． 065
表 3 不锈钢除尘灰压球粒度和强度
Tab． 3 Grain size and strength of pressuring ball w ith stainless steel dedusting ash
粒度
水分 /%
强度
中图分类号： X756
文献标识码： A
文章编号： 1006 － 5008（ 2012） 08 － 0070 － 03
OF REUSING TECHNIQUE OF DEDUSTING ASH IN STAINLESS STEEL PRODUCTION
Zhang Zengw u
（ No． 2 Steelw orks，Stainless Steel Co．，Ltd．，Tai Steel，Taiyuan，Shanxi，030003） Abstract： Along w ith production capability of stainless steel getting continuous expanded how to digest the precipitator dust of stainless steel has become an important question for the business． The technique to smelt inconel w ith dedusting ash is developed in 30t ultra － high pow er electric furnace by themselves in No． 2 Steelw orks，Stainless Steel Co．，Ltd．，Tai Steel in Feb． of 2007． Then it is spread to industrial production． It is show ed from the practice of five years that it plays an important role in environment protection，solving nickel being short and reducing cost． Key Words： stainless steel dedusting ash； inconel； development and application