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铬除尘灰循环经济的实践

 论文栏目:循环经济论文     更新时间:2018/9/14 8:50:53   

摘要通过对铬除尘灰进行循环经济利用,研究除尘灰回炉后对矿热炉各项参数指标的影响,结果表明:矿热炉在每批料配加铬除尘灰的时候,各项指标没有明显的退步,矿热炉能够保持稳定的运行。

关键词除尘灰;循环利用;经济技术指标

前言

矿热炉生产高碳铬铁主要原料为铬矿、焦炭和硅石。原料混合后进入矿热炉,在不同的温度条件下焦炭还原铬矿中铬和铁的氧化物得到铬铁合金,铬矿中的其他未还原物质与硅石共同形成炉渣,间隔一段时间后,将铬铁合金和炉渣由炉眼部位排出炉外[1]。铬除尘灰是矿热炉冶炼时,经除尘器、烟道、最后经袋式除尘器处理捕集所得。除尘灰中Cr2O3含量基本在7%~10%之间,并且MgO含量较高,渣中MgO/Al2O3可以适当调整。为了解决酒钢集团宏电铁合金有限责任公司铬除尘灰的处理问题,该公司采取了自产自消的方式,由于铬除尘灰的有害元素S含量较高,在矿热炉冶炼过程中进行了铬除尘灰的使用探索实践。铬除尘灰经过压球后与铬矿搭配进入矿热炉进行冶炼。配加除尘灰压球前后矿热炉冶炼主要经济技术指标见表1。

1电炉主要参数

宏电铁合金公司目前有矿热炉两座,除尘灰压球重点在8#炉试验使用,主要炉体参数如下。变压器容量:25MVA;一次电压:110kV;一次电流:175A;二次电压:230V;炉壳直径:11700mm;炉壳高度:6350mm;炉膛直径:9000mm;炉膛深度:4300mm;电极直径:1300mm;极心圆直径:3800~4000mm;电极电流密度:6.4A/cm2;电极行程:1400mm。

2铬除尘压球主要物化指标

铬除尘灰压球主要是使用除尘器回收的铬除尘灰为原料,只配加黏结剂直接成块[2],主要化学指标如表3所示。从表3化学成分观察,除尘灰压球有镁铝比高和含有Cr元素的优势,但是S含量也偏高,不利于合金S元素的控制。

3主要生产原燃料情况

3.1指标对比

变料前后矿物原料物化指标对比如表4所示。按照5%配加除尘灰后,综合入炉品位降低,从铬矿的两次不同化学分析结果看,未发生较大变化,且Cr/Fe和合金质量也未发生较大变化。

3.2其他原料

焦炭主要为大粒和小粒冶金焦炭。焦炭使用庆华冶金焦炭(粒度在25~40mm),固定碳在82%~84%,灰分在12%~14%;冶金焦(15~25mm)固定碳在83%~85%,灰分在12%~14%,考虑到烧损和水分影响,料批中焦炭配量上浮10%。

4生产实际参数控制情况

4.1冶炼参数变化情况

配加铬除尘灰压球之后参数变化见图1。从冶炼参数变化情况来看:在一次电压稳定的情况下,配加使用铬除尘灰压球后一次电流和二次电流较为平稳,功率因数与二次电压成正趋势关系。

4.2渣型变化对比

配入压球前后对比:配入5%铬除尘灰压球后渣中跑铬逐渐降低,由平均3.86%逐渐降低至3.27%;渣中SiO2由30.95%上升至31.78%;Al2O3由24.54%降低至23.8%,降低0.74%;CaO由2.38%升高至2.61%,升高0.23%;MgO由35.71%逐步升高至37.11%;碱度约1.26;Mg/Al由1.24逐渐上升至1.28。铬除尘灰压球入炉之后,从出铁情况观察,渣中SiO2含量上升。从炉前出铁情况观察,渣量较过去增大。除尘灰属于半熟料,入炉后较易熔化3.4.3电耗情况配入除尘灰压球后的单炉耗电量,见图2。从图2单炉耗电量变化曲线来看,使用除尘灰压球,单炉耗电量较为平稳,炉内反应基本处于稳定状态。

5结语

操作方面主要以高档位进行操作,耗电方面提升了出铁前耗电量,但同时压缩了一定量的出铁时间,目的是为了使铬除尘灰压球能够得到充分还原,促进渣铁流动性。对通过对加入铬除尘灰前后对比,各项指标未发生较大变化,主要回收利用了部分除尘灰中Cr元素。炉前出铁情况观察,出铁过程中渣量略有增加,对于解决除尘灰积压难题,消化除尘灰存储有积极意义,基本除尘灰配入量在50~100kg/批料,能够达到每日循环消化的目的。

参考文献

[1]赵乃成,张启轩.铁合金生产实用技术手册[M].北京:冶金工业出版社,1998.

[2]贾艳桦,刘培骁,王幸日.冷压球团技术在高碳铬铁生产中的应用[J].铁合金,2011,42(2):4-7.

[3]栾兴汉,唐琳,李小明,等.铁合金生产节能及精炼技术[M].西安:西北工业大学出版社,2006.

作者:孙伟 王先武 王光胜 单位:酒钢集团宏电铁合金有限责任公司

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