高炉炼铁过程中废渣资源化利用的技术创新

- 1 - 高炉渣处理、回收利用技术的现状与进展

学院：矿业工程学院 班级：矿加10 姓名：范明阳 学号：120103707026

- 2 - 高炉渣处理、回收利用技术的现状与进展 范明阳 （辽宁科技大学 矿业工程学院） 摘要：介绍了目前国内外高炉渣处理、回收利用的现状，对比分析了高炉渣各种处理工艺的优点和不足，指出目前的高炉渣处理存在新水消耗大、炉渣物理热无法回收和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题，提出了解决高炉渣处理和回收利用过程中渣粒化及热量回收问题的新方法，并展望了高炉渣综合利用的发展趋势． 关键词：高炉渣；处理；回收利用；发展趋势 Abstract：The current status of the recovery and utilization of blast furnace slag both at home and abroad a．re described，andthe advantages and the disadvantages of various treatment processes compared in the present discussion．It is indieated thatthe treatment method of blast furnace slag now in use has the shortcomings of large fresh water consumption，impossibility torecover the physical heat of the slag，and emission of contaminants SO2 and H2 S． Key words：blast furnace slag；treatment；recovery and utilization；developing trend 0 .前言 钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业．高炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料，可作为生产水泥的原料．高炉渣的主要成分是氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅，属于硅酸盐质材料，其化学组成与天然矿石、硅酸盐水泥相似．在急冷处理的过程中，熔态炉渣中的绝大部分物质没能形成稳定的化合物晶体，以无定形体或玻璃体的状态将没能释放的热能转化为化学能储存起来，从而具有潜在的化学活性，是优良的水泥原料．据统计，我国冶金企业每年用于处理废弃炉渣资金高达上亿元，尤其是对于高炉渣的显热，国内还没有一家钢铁联合企业将

高炉渣余热利用技术的现状及发展趋势

摘要：

本文系统的分析了高炉渣湿法与干法处理工艺及其余热利用的国内外现状,简述了底滤法(OCP)、因巴法(INBA)、拉萨法(RASA)、图拉法(TYNA)等典型的水淬法工艺，总结了水淬渣方式存在的诸多弊端，对风淬法、双内冷却转筒粒化法、Merotec 熔渣粒化流化法、机械粒化法、连铸连轧法、化学法等干法处理技术的研究进展和发展现状进行了总结。最后得出结论: 离心粒化等干式余热回收技术在利用高炉渣的高品质热源时,不会造成水资源的浪费, 不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,在克服水渣法固有缺点的同时，还可以得到玻璃化程度高的高附加值成品渣，是今后高炉渣余热回收工艺的发展趋势。

关键词：高炉渣；余热利用；水淬；干式粒化

1 前言

中国目前是全球最大的钢铁生产国。中国钢铁产量已连续16年保持世界第一，并且遥遥领先于其他国家。同时伴随我国高炉冶炼生产排出的含丰富热能的高炉渣数量也是巨大的，从节能与环保以及提高钢铁厂的经济效益的角度来看，对高炉渣的热量进行回收和高炉渣的资源化利用是十分必要的。炉渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间。每吨渣含（1260～1880）×103kJ的显热，相当于60kg标准煤的热值[1]。每生产1吨生铁要副产0.3吨高炉渣，每生产1吨钢要副产0.13吨钢渣[2]，以目前我国的钢铁产量6.83亿吨进行计算，可产生2.9亿吨以上的高炉渣和转炉渣，其显热量相当于1740万吨标准煤，尽管并非可以全部回收高炉渣的热能，但若能部分回收利用，其节能效益也是显著的，非常具有市场开发潜力。就目前应用大量应用水淬技术情况来看，这部分高温热源显然是被浪费了，该高温热源就温度品质来说，完全符合高品位能源的要求，如果能回收这部分热量得以重新利用，就可以为社会和企业带来可观的经济、社会和环保效益。

开展余热余能的回收利用不仅是钢铁企业节约能源降低成本，提高竞争力的重要手段，而且也符合国家钢铁工业的政策要求。在我国的钢铁工业“十二五”发展规划中明确指出要大力发展清洁生产和循环经济，积极研发和推广使用节能减排和低碳技术，加强废弃物的资源化综合利用[2]。在节能减排方面提出以下几个重要指标，单位工业增加值能耗和二氧化碳排放分别下降18%，重点统计钢铁企业平均吨钢综合能耗低于580千克标准煤，吨钢耗新水量低于4.0立方米，吨钢二氧化硫排放下降39%，吨钢化学需氧量下降7%，固体废弃物综合利用率97%以上。在钢铁工业的节能减排技术方面重点提到了高炉渣、钢渣等显热回收利用技术、冶金渣综合利用技术和余热余压综合利用技术等。

降本增效工作总结高炉炼铁

背景介绍

高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节，直接关系到钢铁企业的生产效益和竞争力。随着环保要求的提升和国家产能过剩的情况，钢铁企业亟需降本增效，通过提高产能利用率和降低生产成本来保持持续竞争力。本文将总结我所在钢铁企业在高炉炼铁过程中采取的降本增效措施和取得的成效。

一、优化原料配比

高炉炼铁的原料配比对炉渣的形成、温度管理、煤气质量以及金属产率等方面都有重要影响。通过优化原料配比，我们钢铁企业实现了以下降本增效效果：

1. 减少废弃物利用费用：通过对不同废渣的利用和掺入，减少了土方和废弃物的处理成本。

2. 提高产能利用率：根据炉渣成分的变化，合理调整原料配比，降低矿石、焦炭、矿渣等原材料的消耗，从而提高了产能利用率。

3. 降低燃料成本：根据原料配比的优化，进一步提高煤气质量，减少煤气对高炉炉顶的冷却影响，减少了燃料消耗，降低炼铁成本。

二、智能控制技术应用 智能控制技术是钢铁生产中的重要手段，通过对高炉炼铁过程中的数据采集、分析和优化控制，我们钢铁企业实现了以下降本增效效果：

1. 实时监控和控制：通过传感器对高炉各个关键参数进行实时监测，并结合先进的控制算法，实现炉温、气体流量、矿石供给等参数的自动控制，提高了生产效率。

2. 优化温度管理：采用先进的热风控制系统，实现对高炉内部温度的精确控制，避免了煤气的过冷和过热现象，提高了炉渣的流动性和炉渣产率。

3. 预测维修：通过对高炉设备的运行数据进行分析和建模，可以提前预测设备的故障和维修周期，做到计划性维修，避免了紧急维修带来的生产停工和维修成本的增加。

三、能耗管理与节能措施

能耗是钢铁企业的重要成本之一，通过能耗管理和节能措施，我们钢铁企业实现了以下降本增效效果：

1. 能耗优化：通过实施能耗检测和监控系统，对高炉各个能耗环节进行实时监测、统计和分析，并根据能耗数据制定合理的优化方案，减少了电力、煤气和水的消耗。

- 1 - 附件:

金昌铁业（集团）有限责任公司关于

100万吨镍弃渣炼铁资源综合利用技术开发项目

资金申请报告

一、项目的基本情况

（一）、技术开发项目背景

金川集团有限公司每年产生的镍弃渣达120万吨，其中有金属的量为：Fe48万吨、Ni2.4万吨、Cu2.4万吨、Co1.2万吨，可回收的金属量达55万吨，并且多年已形成的存渣近1000万吨，除少量供水泥厂作添加剂外,大部分堆存,已构成较为严重的环境公害。

数量巨大的镍弃渣不仅给环境带来严重污染，同时也造成资源的巨大浪费。从镍弃渣中选取铁精粉用作炼铁原料，经济价值可增加5-8倍。如综合回收将具有重要的经济效益和社会效益。然而由于目前镍弃渣综合利用的工艺技术含量低，经济技术指标不够理想，导致镍弃渣的利用率较低。

目前，从镍弃渣中回收铁精粉的工艺先配加生石灰及碳粉在烧结机上进行烧结造块，改变其矿相结构，再通过球磨浮选出含铁矿粉，然后铁矿粉在烧结机上进行烧结造块，最后入高炉进行冶炼，使镍弃渣中铁精粉回收率有大幅度的提高。其铁金属的回收率达88%以上，铁精矿铁品位可达62%左右，产率≥70%。参考售价500元/吨（干基，不含税）。该项目将严 - 2 - 重污染环境的镍弃渣变废为宝，具有技术含量高，投资少，建设周期短，技术先进可靠，生产适应性强等特点，是一种处理镍弃渣经济而有效的方法。

利用镍弃渣进行选矿、烧结、炼铁、水泥、保温材料、墙板装饰材料生产，不仅符合国家产业政策，而且大幅度加快地方循环经济的发展，降低资源消耗、减少环境污染、降低产品能耗、降低产品成本、提高企业经济效益。发展循环经济，综合利用当地资源，对金铁（集团）有限责任公司的长远发展有重要意义。

（二）、国内外相关技术现状与发展趋势

目前，利用镍渣提炼回收铁及有用金属，国外已有成熟的工艺借鉴，国内80-90年代鞍山热能研究院已进行了实验室试验和一定规模的半工业性试验，基本明确了主要工艺路线及相关的技术参数，基本具备中试的条件。