摘 要：針對(duì)煉鋼及軋鋼過程中產(chǎn)生的所有含鐵廢棄物，進(jìn)行強(qiáng)力擠壓制塊處理，實(shí)現(xiàn)含鐵工業(yè)固體廢棄物的100%綜合循環(huán)利用，從而產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
　　關(guān)鍵詞：含鐵廢棄物 冷壓球 循環(huán)利用
　　中圖分類號(hào)：TF7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（a）-0075-01
　　1 問題的提出
　　萊鋼股份有限公司特殊鋼廠現(xiàn)年產(chǎn)電爐鋼55萬噸，鋼材110萬噸，同時(shí)伴隨產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品和廢舊物資。
　　連鑄和軋鋼每年產(chǎn)生氧化鐵皮約兩萬四千噸，其含鐵量在70%以上；電爐煉鋼過程中，每年收集除塵灰六千多噸，其含鐵量在60%以上；長(zhǎng)期以來這些含鐵物資，沒有找到有效的綜合利用途徑，處置效益低下，對(duì)環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)成本構(gòu)成重大影響。
　　因此我們提出利用現(xiàn)有的廢舊物資資源，結(jié)合50t電弧爐清渣跨的現(xiàn)狀，對(duì)全廠的含鐵廢舊物資進(jìn)行強(qiáng)力擠壓制塊處理，直接裝入電弧爐熔煉，使含鐵資源得到100%的內(nèi)循環(huán)綜合利用，通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型企業(yè)的目標(biāo)。
　　含鐵廢棄物中純鐵資源的回收綜合利用手段簡(jiǎn)單，而且有成熟的技術(shù)工藝流程；但含鐵廢棄物中，鐵資源絕大多數(shù)是以氧化鐵的狀態(tài)存在的，對(duì)于鐵氧化物直接作為煉鋼原料，特別作為電弧爐煉鋼原料實(shí)現(xiàn)鐵資源回收的專門研究和實(shí)踐不多，但非高爐煉鐵技術(shù)的大量研究成果和電弧爐鐵水熱裝、燃槍、攪拌、泡沫渣等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為鐵氧化物在電弧爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)鐵資源回收提供了可能，屬于成熟的非高爐煉鐵技術(shù)應(yīng)用于電弧爐生產(chǎn)的創(chuàng)新性實(shí)踐。
　　2 實(shí)施方案和主要技術(shù)措施
　　2.1 工藝流程
　　利用含鐵固體廢棄物制備具有自還原性能的壓塊從而實(shí)現(xiàn)鐵資源回收的過程包括：配料、攪拌、強(qiáng)力壓塊、養(yǎng)護(hù)和入爐還原五部分。
　　自還原壓塊制備流程圖為（如圖1）。
　　2.2 攪拌
　　按照恰當(dāng)比例將各類含鐵固體廢棄物和焦粉進(jìn)行配料混合，將混合料加入攪拌機(jī)，攪拌均勻，之后加入適當(dāng)比例的粘結(jié)劑，充分?jǐn)嚢瑁瞥稍蠟閴呵蜃鰷?zhǔn)備。
　　2.3 壓球
　　混合料和粘結(jié)劑攪拌混合后，轉(zhuǎn)到機(jī)上料斗中，通過料斗，將攪拌混合料緩慢地送到壓球機(jī)上，經(jīng)過壓球機(jī)超過190t的強(qiáng)力擠壓，形成具有高強(qiáng)度的冷壓球。
　　2.4 養(yǎng)護(hù)
　　在50℃的較為干燥的環(huán)境中，冷壓球放置超過36h后，粘結(jié)劑發(fā)生了一系列的物理化學(xué)變化，形成復(fù)合大分子網(wǎng)狀鰲合結(jié)構(gòu)，壓塊在復(fù)合大分子網(wǎng)狀鰲合結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用下，形成高強(qiáng)度的機(jī)械冷壓球。
　　2.5 入爐還原
　　當(dāng)壓塊處于高溫的環(huán)境中，其內(nèi)部緊密結(jié)合的氧化鐵和焦粉會(huì)自動(dòng)進(jìn)行還原反應(yīng)，生成鐵釋放出一氧化碳，結(jié)合電弧爐生產(chǎn)實(shí)際，可以選擇以下兩個(gè)時(shí)機(jī)實(shí)現(xiàn)壓塊還原。
　　方案一：壓塊隨其它鋼鐵料加入電弧爐中。壓塊受留鋼留渣、熱裝鐵水、高溫電弧和大強(qiáng)度供氧等協(xié)同作用產(chǎn)生的高強(qiáng)熱量作用，而發(fā)生還原反應(yīng)，進(jìn)而鐵資源隨其它鋼鐵料熔化進(jìn)入鋼水。
　　方案二：將壓塊加入石灰窯煅燒。電爐煉鋼用石灰的生產(chǎn)過程中，石灰石的煅燒溫度大約控制在1025℃，這一溫度正好適于壓塊自還原反應(yīng)的進(jìn)行，所以可以把壓塊和石灰石按照一定比例混合一起加入石灰窯中，經(jīng)煅燒生成石灰和還原壓塊的混合物，在向電爐料中配加石灰時(shí)，還原壓塊隨之進(jìn)入電爐料。
　　3 自還原壓塊生產(chǎn)及試驗(yàn)情況
　　策劃壓塊的生產(chǎn)工藝時(shí)，重點(diǎn)綜合考慮了以下因素：能夠全部消化各種含鐵廢棄物和其它工業(yè)固體廢棄物；具備較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和具有良好的還原性能。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，找到了具有良好成型性和還原性的配方比例，按照配方一直進(jìn)行著人工小批量生產(chǎn)。從試生產(chǎn)情況看，壓塊的配方指標(biāo)對(duì)壓塊的物理化學(xué)性能的影響至關(guān)重要；造塊的機(jī)械擠壓力大小和粘結(jié)劑選擇對(duì)壓塊的機(jī)械強(qiáng)度也具有重要影響。根據(jù)對(duì)壓塊的跟蹤試驗(yàn)結(jié)果，壓塊剛制成后，強(qiáng)度較低，但在50℃的干燥環(huán)境中，養(yǎng)護(hù)時(shí)間36h后，就會(huì)達(dá)到很高的機(jī)械強(qiáng)度。
　　4 實(shí)施效果
　　該項(xiàng)目實(shí)施后，每年超過3萬噸的含鐵廢棄物全部得到綜合循環(huán)利用，降低了鐵資源的過程損耗；鐵氧化物在電爐中進(jìn)行還原反應(yīng)時(shí)，伴隨釋放出大量的一氧化碳?xì)怏w，有利于鋼水?dāng)嚢瑁s質(zhì)上浮，并對(duì)泡沫渣的形成有利，能保護(hù)電爐爐體，節(jié)約了能耗。
　　本生產(chǎn)工藝，無廢水、廢氣、廢渣產(chǎn)生；噪聲遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，也沒有熱輻射和其它毒害因素產(chǎn)生；實(shí)現(xiàn)了氧化鐵皮、切割渣、除塵灰、焦粉等含鐵工業(yè)固體廢棄物的100%綜合利用，降低了生產(chǎn)成本，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，并具有顯著的環(huán)境和社會(huì)效