钢铁出产过程会产生大量含锌含铁粉尘,其资源化利用是行业固废治理的沉点方向;鸱ùχ眉际跻蛲研啃芨摺⒔鹗艋厥章屎谩⒐ひ粘墒,已成为主流处置路线。本文沉点介绍Waelz回转窑工艺、SPM低锌粉尘回转窑工艺的道理、流程、特点及利用近况,为钢铁固废资源化提供参考。
一、Waelz回转窑法
Waelz回转窑工艺所代表的是利用最宽泛的含锌粉尘处置工艺,工艺比力成熟。经过回转窑法还原挥发出的锌氧化物纯度较高,可直接用于锌的冶炼。
1.工艺道理
回转窑法处置原料有两类:含铁矿石、含锌和铁的粉尘。对于含锌粉尘,与含铁矿石分歧之处为必要对锌进行网络利用。Waelz法为把钢铁厂内各类起源的废料经过混合、干燥等预处置,而后配入肯定量的固体还原剂(煤粉或焦粉),经过混合后送入回转窑,回转窑存在着烧嘴点燃的炉气点火开释热量以及提供特定的空气,物料被加热至高温时,物猜中的铁和锌的氧化物被还原,锌在高温下蒸发并与排出的烟气一路排出回转窑,经过网络装置富集氧化锌。残留的固体含铁原料排出回转窑,经过冷却和筛分后回收利用。
2.工艺特点
Waelz处置工艺的特点为不必要造球或压球处置,30%(大于7mm)的还原产品送至高炉直接使用,70%(幼于7mm)的还原产品送至烧结厂循环利用。弊端为回转窑内原料填充率比力低,直接还原产品的金属化率不高,仅为75%,所以产品质量较差,出产率较低。此表,Waelz处置工艺设备占地较大、投资大、成本较高。
二、SPM低锌粉尘回转窑工艺
在日本,SDR和SPM处置低锌粉尘的回转窑工艺利用比力普遍。这两种工艺的利益为:可得到纯度很高的含锌粉尘和质量较好的金属化球团。其中,SPM(SumitomoPre-reductionMethod)法为类似Waelz回转窑的工艺过程。
1.SPM法的特点:
不必要预造球和预加热过程,不必要粘结剂和副原料;电炉灰也能够合用于此法,目前总处置尘埃、泥浆量的10%是EAF尘埃。
2.SPM法的工艺流程:
在对尘泥脱水之后,将尘埃和固体还原剂混合,精确的节造混合料的水分、锌和碳的含量,经过混合后的混合料装入干燥回转窑,通过干燥回转后产生初步的球团;刈さ姆掀诟稍锘刈そ谢厥绽,干燥回转窑干燥无需燃气。初步的球团从干燥回转窑排出后进入还原回转窑进一步干燥、分裂以增长物料的表表积,同时加热到满足金属化和脱锌要求的高温。
最终,物料在回转窑排出点再氧化造球,还原出的直接还原产品30%(颗粒尺寸大于5mm)可直接作为高炉原料,70%(颗粒尺寸幼于5mm)的粉末通过烧结进行循环利用。SPM的直接还原产品不仅能够包办铁矿石,并且还可削减高炉的焦炭、燃料的用量和烧结中碳的用量。
Q问答:回转窑工艺是什么?
答:回转窑工艺是一种以倾斜旋转圆筒设备为主题的高温热处置技术,在钢铁固废领域(如处置含锌除尘灰)用于火法还原、脱锌、铁回收,代表技术有Waelz(威尔兹)、SPM(住友预还原)等。
一、主题设备与道理
设备:长圆筒(直径1–6m、长30–100m),倾斜2%–5%、0.5–3r/min旋转,内衬耐火砖。
道理:
物料从窑尾(高端)参与,随窑旋转+沉力向窑头(低端)移动。
窑头喷燃料(煤/燃气),高温烟气(1100–1300℃)与物料逆流换热。
物料经历干燥→预热→还原/反映→冷却,实现物理化学转化。
二、钢铁厂含锌粉尘处置流程(Waelz/SPM通用)
1. 配料混合:除尘灰/泥+焦粉/无烟煤(还原剂),节造水分12%–18%,无需造球(Waelz/SPM)。
2. 入窑反映:
Waelz(单窑):直接入高温还原窑(1100–1300℃)。
SPM(双窑):先入干燥窑(200–400℃,废热利用)天然成球;再入还原窑(1200–1300℃)。
3.产品分离:
窑渣(金属化球团):>5mm(30%)直接入高炉;<5mm(70%)送烧结。
烟气(含Zn蒸汽):冷却→布袋除尘→次氧化锌粉(Zn 50%–60%)。
参考文件:
[1]王贤君.转底炉处置冶金含锌尘泥的理论分析及尝试钻研[D].沉庆大学,2012.
[2]王天才.回转窑处置钢铁含锌粉尘关键技术探析[J].中国资源综合利用,2019,37(7):181-184.
[3]李强,陈铁军,李奇勇等.钢铁行业含锌冶金尘泥资源化利用近况与钻研进展[J].中国冶金,2023,33(07):1-9+39.DOI:10.13228.
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