50 2010 年第 33 卷第 1 期 轉爐污泥造渣劑的應用 楊洪波 （ 攀 鋼釩提釩煉鋼廠 ) 摘 要 ：研究了攀鋼轉爐污泥特性和利用率現(xiàn)狀，研制出了用于半鋼轉爐冶煉的新型復合造渣劑，分析了新型復合造渣劑對轉爐終點氧化性、濺渣護爐、鋼鐵料消耗以及轉爐脫 磷 效果的影響， 拓展了轉爐污泥的使用途徑；使攀鋼除塵資源得到了較好的循環(huán)經濟利用，減輕了環(huán)保的壓力。 關鍵詞： 轉爐污泥 ； 復合造渣劑 ； 半鋼煉鋼 ； 回收利用 0 引言 轉爐除塵系統(tǒng)每天要排放大量 含 有 50%和 15%的污泥，既浪費又污染環(huán)境1。如何有效回收污泥中鐵資源并保護環(huán)境一直 是國內外轉爐鋼廠近年來關注的焦點。 攀鋼煉鋼廠現(xiàn)有 5 座公稱容量為 120 t 的煉鋼轉爐，年產鋼約 500 萬 t，年產轉爐污泥約 9 萬 t，污泥中含有較高的 時含有部分 前，僅約 5 萬 t 污泥資源在煉鐵高爐和煉鋼轉爐 工序中利用 ，利用率不到 60%， 剩余污泥約4 萬 t 未得到有效的回收利用， 造成 污泥中 的 鐵資源 大量流失 及對 周邊環(huán)境 造成 污染。 為了進一步消化污泥資源，提高污泥在轉爐煉鋼上的回收利用，利用污泥配加石英砂壓制成球后用作煉鋼轉爐的造渣劑。試驗表明：復合造渣劑有利于轉爐脫磷和降低轉爐鋼鐵料 消耗。 同時 使攀鋼轉爐污泥回收利用率由原來的 高到 80%以上，降低了轉爐煉鋼生產成本。 1 煉鋼轉爐污泥作造渣劑 工藝 由于攀鋼采用半鋼煉鋼，硅元素基本在提釩工藝過程中全部氧化，半鋼煉鋼成渣元素較少，初期成渣較困難， 考慮 到爐渣堿度控制的需要，結合原用復合造渣劑的理化指標，通過利用污泥配加石英砂和錳礦壓制成球，將造渣劑中的 制在45% 55%，污泥配加量按 25% 35%控制，造渣劑中 分 控制在 4% 6%，其加工工藝 流程見圖 1。 圖 1 煉鋼轉爐污泥作造渣劑加工工 藝流程 2 轉爐污泥造渣劑 應用于 煉鋼 試驗 試驗條件及方法 1）原料條件 試驗采用的半鋼條件和復合造渣劑成分指標見表 1、表 2。 2） 試驗方法 轉爐污泥 造渣劑分兩批加入，保證在吹煉結束前 3 加完， 轉爐第二批渣料加入量 小于 1000 。 轉爐終點控制出鋼 大于 轉爐終點槍位保證低槍（ 小于 1.5 m）的時間不低于 1.5 它轉爐冶煉過程操作按現(xiàn)有操作要求執(zhí)行。 試驗結果及分析 造渣劑消耗和來渣時間 石英砂 轉爐污泥 錳礦 粘結劑 攪拌混合 冷壓成形 干燥 焙燒 造渣劑 攀 鋼 技 術 51 造渣劑消耗情況和來渣時間見表 3， 由表 3 可見 ： 采用 污泥制作的復合造渣劑用于轉爐煉鋼工藝上 可行，使煉鋼初期渣形成時間縮短了 渣材料石灰和高鎂石灰消耗與原生產基本相當；噸鋼 復合造渣劑的消耗量與原大生產用 的 復合造渣劑相比上升了 3 5 表 1 半鋼化學成分 % C P S 最大 小 均 2 復合造渣劑理化指標 S/% P/% 水分 /% 熔點 / 熔速 /s 要求 5 503 8 41 實際 169 160 表 3 造渣劑試驗過程情況統(tǒng)計 來渣時間 /鋼 輔料加入量 /本數 /個 石灰 高鎂石灰 造渣劑 試驗 02 生產對比 31 冶煉過程的脫磷效果 試驗磷分配比、硫分配比以及脫磷效率情況見表 4。由表 4 可見，采用該復合造渣劑，脫磷效果明顯，試驗渣鋼間的 (P)/P分配比、 (S)/S 分配比以及脫磷效率均高于對比爐次，由于轉爐污泥配制的復合造渣劑中含有 12%以上的 表 2），該復合渣中 要是以鐵的氧化物形式存在，復合造渣劑的加入，一方面能夠迅速為爐渣提供脫磷所需的 足脫磷的熱力學條件，能夠提 高脫磷效果；另一方面復合造渣劑的加入，能夠助熔，加速了石灰的熔解，既能夠快速提高爐渣的堿度，又能夠增強爐渣的流動性 5，綜合情況表明，轉爐污泥復合造渣劑對轉爐煉鋼渣系的脫磷 、 脫硫更有利。 終點鋼渣及濺渣效果 1）終點鋼渣的成分及堿度 試驗轉爐終點鋼渣的主要成分及堿度見表 5，渣中 量分布見圖 。 表 4 擴大試驗脫磷、脫硫能力及脫磷效率統(tǒng)計 項目 脫磷效率 /% 磷分配比 硫分配比 樣本數 試驗 平均 56 范圍 產對比 平均 24 范圍 5 試驗轉爐終點鋼渣成分 項目 爐渣成分 /% S 度 試驗 47 爐 平均 圍 比 24 爐 平均 圍 52 2010 年第 33 卷第 1 期 8 1 8 2 0 2 0 2 2 2 2頻率/%試驗生產圖 2 擴大試驗渣中 量分布 由 表 5 和圖 2 可見，試驗終點鋼渣的堿度（ 制在 3 4 的水平；終 點鋼渣的 范圍 試驗爐次 終點鋼渣中 于 22%的爐次 的 與大生產的終渣 量基本相當。試驗情況表明，采用轉爐污泥 復合造渣劑用于轉爐煉鋼不會導致終點鋼渣 量升高，對終點鋼渣的氧化性不會產生影響。 2） 終點鋼渣的巖相結構 試驗鋼渣的 巖相結構見圖 3。由圖 3 可見， 試樣主要物相為硅酸二鈣、硅酸三鈣、 （ g） O、鐵酸鹽相、游離 鎂石、金屬鐵、尖晶石、剛玉等 ， 但以硅酸二鈣為主。次為硅酸三鈣和 （ O 等， 另一部分為橄欖石、方鎂石等構成的混合層 。 硅酸二鈣以牛眼狀及粒狀結構為主，少見柱狀結構。 含量為 20%左右，表明鋼渣已經具有較好的粘稠性；該渣系適應于濺渣護爐的渣系，試驗表明，采用污泥配置的復合造渣劑對濺渣護爐不會產生較大的影響。 3）終點鋼渣渣態(tài)及濺渣效果 試驗的終渣渣態(tài)和濺渣效果見表 6。由表 6 可以看出，采用轉爐污泥用于復合造渣劑對濺渣護爐未產生影響。 鋼鐵料消耗 試驗鋼鐵料消耗情況見表 7。 從表 7 可見 ，采用轉爐污泥配制的復合造渣劑用于轉爐煉鋼，可以充分將復合渣中鐵進行回收 ，噸鋼 降低 1 ； 2 ； 3 4 56 7 8 9 圖 3 試驗鋼渣 巖相結構 表 6 擴大試驗轉爐終渣及濺渣統(tǒng)計 終渣情況（占總爐數比例 ） /% 濺渣情況（占總爐數比例 ） /% 樣本數 /個 好 較好 一般 好 較好 一般 試驗 期 03 對比 期 49 表 7 噸鋼 鋼鐵料消耗對比 鐵水 /半鋼消耗 廢鋼消耗 合金消耗 污泥球帶入鋼鐵料 鋼鐵料消耗 合計 試驗 期 比 期 結論 1）通過對轉爐污泥特性分析，研制出了適合于半鋼轉爐煉鋼的新型復合造渣劑，拓展了轉爐污泥的使用途徑；使攀鋼除塵資源得到了較好的循環(huán)經濟利用，減輕了環(huán)保壓力。 攀 鋼 技 術 53 2）試驗情況表明：采用轉爐污泥作復合造渣劑用于轉爐煉鋼 工藝 上 可行， 應 用過程造渣操作 穩(wěn)定，縮短了轉爐煉鋼的來渣時間，提高了轉爐脫磷效率和脫磷能力；同時該復合造渣劑 用于轉爐煉鋼對終點鋼渣的氧化性和 濺渣護爐 不會產生影響 ， 有效 地 回收了污泥中的鐵資源，對降低轉爐煉鋼鋼鐵料消耗起到重要作用。 參考文獻 1 陳惠蘭 008