湯曉輝，鄧 勇

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照 276800）

鋼鐵冶煉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含鐵元素廢棄物主要有連鑄污泥、氧化鐵皮、鋼渣鐵渣、除塵灰等，從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)固體廢物——赤泥，由于廢棄物中含有不同比例的鐵含量，摸索廢棄物的回收利用，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)與加工，把部分廢棄物經(jīng)過(guò)加工處理后用于轉(zhuǎn)爐煉鋼，是一項(xiàng)可降本增效的技術(shù)應(yīng)用。

1 45t轉(zhuǎn)爐現(xiàn)狀

（1）600t混鐵爐3座，魚雷罐倒罐站2座。（2）鐵水噴吹脫硫預(yù)處理站2座。（3）轉(zhuǎn)爐：45噸轉(zhuǎn)爐4座，平均出鋼量45t。（4）LF爐2座，4座 CAS站、3臺(tái)板坯連鑄機(jī)，2臺(tái)方坯連鑄機(jī)。（5）主要生產(chǎn)品種：普碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、船板鋼、容器鋼等。

2 含鐵廢棄料的選擇

2.1 含鐵廢棄料的選擇

鋼鐵冶煉過(guò)程主要含鐵廢棄料：預(yù)處理渣、鐵渣、鋼渣、污泥、二次除塵灰、氧化鐵皮。含鐵廢棄料主要成分：煉 鋼 污 泥 ：TFe：45.7、P：0.215、S：0.15、SiO2：3.5、CaO：13.5；氧 化 鐵 皮 ：TFe：72、P：0.030、S：0.053、SiO2：18.4、CaO：23.7；煉鋼除塵灰：43.81、P：0.074、S：0.2、SiO2：4.14、CaO：13.64；轉(zhuǎn)爐前期渣：TFe：29.28、P：0.043、S：0.153、SiO2：11.34、CaO：39.74；赤泥：TFe：23.8、P：0.16、S：0.11、SiO2：17.8、CaO：2.65。經(jīng)前期技術(shù)論證，廢棄料利用可行性方案：轉(zhuǎn)爐前期渣用渣斗直接回收，冷卻后定量入爐；赤泥、除塵灰、氧化鐵皮壓球后分類入爐。

2.2 經(jīng)濟(jì)料使用方案

（1）返回渣的使用方案。經(jīng)前期論證和初步試驗(yàn)，初步確定了返回渣使用工藝流程：渣斗收集→運(yùn)輸至儲(chǔ)存地→鏟車定量配斗→入爐。收集：爐口前期溢渣用渣斗接送回收，吹煉終渣不再回收，在鋼渣處理車間單獨(dú)預(yù)置儲(chǔ)存場(chǎng)地，進(jìn)行前期渣的冷卻與破碎，保證粒度小于200mm。使用：制作專用鏟車斗，按每斗0.5t加工，實(shí)現(xiàn)定容定量配斗。稱量、入爐：返回渣配斗后進(jìn)行二次稱量，使用廢鋼地秤，誤差千分之五，廢鋼斗上注明返回渣具體重量，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，便于指導(dǎo)轉(zhuǎn)爐搖爐工精準(zhǔn)操作，控制吹煉前期溫度，減少溢渣或噴濺。

（2）赤泥、除塵灰和氧化鐵皮的使用方案。由于赤泥中鐵元素含量較低、且粒度較小，除塵灰和氧化鐵皮粒度細(xì)，無(wú)法通過(guò)廢鋼斗或高位料倉(cāng)直接入爐，通過(guò)對(duì)標(biāo)借鑒，聯(lián)系相關(guān)加工企業(yè)回收赤泥、除塵灰和氧化鐵皮，并進(jìn)行提純、壓球，如前期進(jìn)行試驗(yàn)的赤泥球成分如：赤泥：TFe：23.8、SiO2：17.8、CaO：2.65、Al2O3：18.32；赤泥球：TFe：41.58、SiO2：13.5、CaO：2.6、Al2O3：8.29。經(jīng)過(guò)加工后的赤泥球，鐵元素含量達(dá)到了40%以上，具備了替代部分礦石、作為轉(zhuǎn)爐煉鋼冷卻劑和化渣劑條件，除塵灰與氧化鐵皮經(jīng)壓球后（控制好強(qiáng)度和粉面率）可直接上高位料倉(cāng)入爐使用。

2.3 轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程具體操作模式的摸索

（1）基本情況。裝入制度：鐵水、廢鋼裝入量按熱量與鋼種要求配加，其中鐵水39～42t+廢鋼5～8t，返回渣每爐0.5t。造渣料：試驗(yàn)爐次造渣料正常加入，石灰、白云石、鎂塊等輔料根據(jù)鐵水成分和含渣量進(jìn)行配加，終渣堿度控制在2.8～3.2；過(guò)程配加部分礦石、高鈣石、赤泥球、除塵灰球等冷卻劑和化渣劑，少量多批加入，單次加入量不超過(guò)300kg。氧壓和槍位控制。吹煉過(guò)程槍位采用低—高—低模式，前期高氧壓低槍位，保證快速提溫早化渣，中期高槍位低流量，防止碳氧反應(yīng)劇烈引起噴濺，實(shí)現(xiàn)吹煉過(guò)程平穩(wěn)，后期降低槍位提高氧壓，保證拉碳效果，促進(jìn)成分均勻。

（2）試驗(yàn)情況。①返回渣使用情況。使用返回渣0.5 t/爐，試驗(yàn)爐次和正常爐次的平均鋼鐵料消耗對(duì)比，可直接降低鋼鐵料消耗1.32kg/t鋼，降本增效作用顯著。且由于吹煉前期控制升溫速度，大部分爐次過(guò)程控制較好，個(gè)別爐次因鐵水前期溫度低，返回渣熔化后渣中FeO含量增加較快，低溫泡沫渣溢渣時(shí)間延長(zhǎng)，通過(guò)摸索改進(jìn)，可針對(duì)性的采取提高前期堿度、低槍位充分?jǐn)嚢?，控制渣中FeO含量等措施，溢渣爐次得到了有效控制。

（3）赤泥球、氧化鐵皮及除塵灰球使用情況。①加入方式：試驗(yàn)爐次均按固定量加入，單批次加入量按100～300kg控制，吹煉過(guò)程根據(jù)溫度和火焰情況，隨著高鈣石、輕燒白云石少量多批次配加，總量控制在1200kg以下，杜絕大批量加入時(shí)出現(xiàn)的噴濺或返干現(xiàn)象。②使用效果試驗(yàn)爐次吹煉過(guò)程控制總體較為穩(wěn)定，在前期溫度及渣中FeO控制較好的條件下，吹煉3～9min，分3～6批次加入壓球，黃煙、噴濺等異常情況基本得到了控制。由于壓球中含有一定量的Al2O3、SiO2等低堿度成分，過(guò)程化渣情況較好，適當(dāng)配加少量的石灰、高鈣石或輕燒白云石均能保證終渣堿度。過(guò)程槍位按低—高—低模式，根據(jù)火焰和溫度微調(diào)槍位和流量，操作過(guò)程較易控制。由于赤泥球、氧化鐵皮及除塵灰球冷卻系數(shù)相對(duì)偏低，其替代礦石量約占58%，可通過(guò)適當(dāng)提高壓球用量，保證降溫及化渣效果，且其中鐵元素回收率正常。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）由于返回渣中含有較高的鐵元素，分類回收后摸索合適的加入量，既能保證轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程的平穩(wěn)，也能最大程度的回收Fe，降本增效效益顯著，試驗(yàn)爐次返回渣每爐用量0.5t左右時(shí)，可降低鋼鐵料消耗1.32kg/t。

（2）通過(guò)對(duì)赤泥球、氧化鐵皮與除塵灰球少量多批加入模式的摸索試驗(yàn)，壓球入爐后快速熔化，化渣與降溫效果較好，完全可以替代價(jià)格較高的礦石，作為轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程的化渣劑與冷卻劑，還能回收其中的Fe元素，降低鋼鐵料消耗，是廢棄物回收利用的一項(xiàng)成功技術(shù)應(yīng)用。