一种电炉灰制球工艺

摘要

本发明公开了一种电炉灰制球工艺，包括以下步骤：(1)将电炉灰加入至OG泥中混合均匀后得到混合泥浆；(2)将混合泥浆消解12h以上；(3)将消解后的混合泥浆进行压滤脱水得到压滤泥，然后将压滤泥置于困料场进行困料得到坯料；(4)将坯料与粘结剂、低钙干基原料和水混合均匀后得到混合物料，再将混合物料压球得到球团。本发明将电炉灰与OG泥混合后充分消解，增强球团塑性，从而提高球团成球率和球团强度，降低粉化率，进而保证转底炉还原工艺的效率。

权利要求

1.一种电炉灰制球工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）投料：将电炉灰加入至OG泥中混合均匀后得到混合泥浆；

（2）消解：将所述混合泥浆消解12h以上；

（3）压滤、困料：将消解后的混合泥浆进行压滤脱水得到压滤泥，然后将所述压滤泥置于困料场进行困料后得到坯料；

（4）混料、制球：将所述坯料与低钙干基原料、水和粘结剂混合均匀后得到混合物料，再将所述混合物料压球得到球团，所述步骤（1）中，所述OG泥的含水率为70～80%；所述混合泥浆的含水率为60～70%，所述电炉灰的锌含量8～10wt%，氧化钙含量8～9wt%，所述步骤（2）中，所述混合泥浆在防渗漏的消解池中进行消解，所述步骤（3）中，所述压滤泥的含水率为30～33%，所述困料时间≥24h，所述困料场为防渗漏的困料场，所述步骤（4）中，所述球团的含水率为13～15%，球团的落下强度≥5.0次/0.5m，成球率≥73.0%。

2.根据权利要求1所述的电炉灰制球工艺，其特征在于，所述步骤（4）中，所述粘结剂的质量为坯料质量的1～3 wt.%。

3.根据权利要求1所述的电炉灰制球工艺，其特征在于，所述步骤（4）中，所述低钙干基原料的质量为坯料质量的22～28wt.%，低钙干基原料采用高二次灰炉。

说明书

一种电炉灰制球工艺

技术领域

[0001] 本发明属于冶金环保领域，尤其涉及一种电炉灰制球工艺。

背景技术

[0002] 我国钢铁企业粉尘总量一般为钢产量的8％‑12％，产量巨大，随着各大钢厂对环保力度的加大，大力提倡固废资源化利用，即回收有价金属、实现“固废不出场”。

[0003] 电炉灰是电炉炼钢过程中收集的除尘灰，其中锌含量约为8‑10％，属危险固体废弃物，一经排放对自然环境甚至人体造成威胁；但由其含锌较高，不能直接回用至高炉炼铁实现循环处置。现有技术中，通常采用转底炉还原工艺处理含锌冶金粉尘，其主要通过直接还原工艺处理含锌冶金粉尘，炼制海绵铁返高炉炼铁及回收锌粉，从而实现冶金固废无害化处置。但是由于电炉灰中氧化钙的含量普遍较高其含量达到8‑9wt％，若电炉灰中的氧化钙消解不完全会影响球团质量；因此为减少球团粉化率，电炉灰消解是一道重要工序。

[0004] OG泥是转炉炼钢过程的湿法除尘泥浆，含水量较高，一般为70‑80％，其活性氧化钙含量较低，且其泥塑性较强。为综合利用电炉灰和OG泥，某转底炉生产基地目前采用的工艺如图1所示，具体流程如下：1)OG泥浆进行压滤脱水，压滤后的OG泥含水率为30‑33％；2)将电炉灰与压滤后的OG泥以3:2的质量比混合得到含水率约10‑13％的混料，并向混料中加水进行消解，其中消解时间不超过30分钟，加水后的混料的含水率约为25‑30％；3)将消解后的混合料进行烘干，烘干后的混合料含水量约为1‑3％，并送入缓存仓贮存；4)烘干后的混合料与其他干基原料、粘结剂(4％)及适量水(保证球团总含水率13‑15％)混合均匀；5)将混合料送入制球机中制球。上述工艺存在以下弊端：1)电炉灰与压滤OG泥的混料含水量较低(约10‑13％)，消解时间不够，电炉灰消解反应不能充分进行，最终导致球团成球性差、粉化率较高；2)OG泥浆本身活性氧化钙含量较低，但在烘干过程的高温条件下，氢氧化钙脱水再次生成活性氧化钙，导致混合料中活性氧化钙含量升高；3)压滤后的OG泥本身具有较好可塑性，有利于成球，烘干失去水分后其塑性降低，原料配比时就需加入更多的粘结剂，而导致生产成本较高；4)采用压滤脱水‑烘干‑加水的作业流程，导致能源浪费，运营成本居高。由此可见，富含氧化钙的电炉灰须经过充分消解，增强塑性方可压出高质量的球团，从而保证转底炉还原工艺的效率。

发明内容

[0005] 针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种电炉灰制球工艺，将电炉灰与OG泥混合后充分消解，取消OG泥的烘干过程，便于增强球团塑性，从而提高球团成球率和球团强度，降低粉化率，进而保证转底炉还原工艺的效率。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 本发明提供了一种电炉灰制球工艺，包括以下步骤：

[0008] (1)投料：将电炉灰加入至OG泥中混合均匀后得到混合泥浆；

[0009] (2)消解：将所述混合泥浆消解12h以上；

[0010] (3)压滤、困料：将消解后的混合泥浆进行压滤脱水得到压滤泥，然后将所述压滤泥置于困料场进行困料后得到坯料；

[0011] (4)混料、制球：将所述坯料与低钙干基原料、水和粘结剂混合均匀后得到混合物料，再将所述混合物料压球得到球团。

[0012] 优选地，所述步骤(1)中，所述OG泥的含水率为70～80％；所述混合泥浆的含水率为60～70％。

[0013] 优选地，所述步骤(2)中，所述混合泥浆在防渗漏的消解池中进行消解。

[0014] 优选地，所述步骤(3)中，所述压滤泥的含水率为30～33％。

[0015] 优选地，所述步骤(3)中，所述困料时间≥24h。

[0016] 优选地，所述步骤(3)中，所述困料场为防渗漏的困料场。

[0017] 优选地，所述步骤(4)中，所述粘结剂的质量为坯料质量的1～3wt.％。

[0018] 优选地，所述步骤(4)中，所述球团的含水率为13～15％。

[0019] 优选地，所述步骤(4)中，所述低钙干基原料的质量为坯料质量的22～28wt.％，低钙干基原料采用高炉二次灰。

[0020] 本发明所提供的电炉灰制球工艺，还具有以下几点有益效果：

[0021] 1、本发明的电炉灰制球工艺，通过控制消解时间和消解时的含水率(消解时的含水率从原来的25‑30％升至60～70％，消解时间由原来的不到30分钟增加至消解超过12h)，将电炉灰与OG泥混合后充分消解，从而增强球团塑性，从而提高球团成球率和球团强度，降低粉化率，进而保证转底炉还原工艺的效率；

[0022] 2、本发明的电炉灰制球工艺，取消了OG泥的烘干工序，避免OG泥中氢氧化钙在高温条件下生成活性氧化钙，在节能环保的同时，也最大程度地发挥了OG泥的塑性，有利于降低粘结剂的使用量和能源消耗量，进一步控制成本。

附图说明

[0023] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

[0024] 图1为某转底炉生产基地电炉灰压球工艺的流程示意图；

[0025] 图2为本发明提供的电炉灰制球工艺的流程示意图。

具体实施方式

[0026] 为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。

[0027] 结合图2所示，本发明所提供的电炉灰制球工艺分为投料、消解、压滤、困料、混料、制球等工序，具体包括以下步骤：

[0028] (1)投料：将电炉灰加入至OG泥中混合均匀后得到混合泥浆；

[0029] 具体过程为：首先将电炉灰加入到OG泥中混合均匀后得到混合泥浆，其中电炉灰是电炉炼钢过程中收集的除尘灰，包括一次除尘灰和二次除尘灰，电炉灰的锌含量约8～10wt％，氧化钙含量8～9wt％；OG泥的含水率为70～80％，两者混合均匀后得到含水率降低至60～70％的混合泥浆。

[0030] (2)消解：将所述混合泥浆消解12h以上；

[0031] 具体过程为：将混合泥浆转移至消解池中进行消解，为保证消解反应完全，控制混合泥浆消解12h以上，其中由于电炉灰本身含有锌等有害重金属，因此消解池需要采用防渗漏的消解池(即消解池需进行防渗漏设计)。

[0032] (3)压滤、困料：将消解后的混合泥浆进行压滤脱水得到压滤泥，然后将所述压滤泥置于困料场进行困料后得到坯料；

[0033] 具体过程为：将消解完全的混合泥浆进行压滤脱水得到含水率约为30～33％的压滤泥，然后将压滤泥转移至困料场中，困料时间≥24h后，得到坯料；此过程中消解反应还能够持续发生，能进一步保证消解完全；其中由于电炉灰本身含有锌等有害重金属，因此困料场同样需要采用防渗漏的困料场(即困料场需进行防渗漏设计)。

[0034] (4)混料、制球：将所述坯料与低钙干基原料、水和粘结剂混合均匀后得到混合物料，再将所述混合物料压球得到球团。

[0035] 具体过程为：根据工艺配比将坯料与粘结剂以及低钙干基原料、水和粘结剂等原料混合均匀后，得到混合物料，然后再将混合物料送入对辊压球机得到球团；其中粘结剂的质量占坯料质量的1～3wt.％，低钙干基原料的质量为坯料质量的22～28wt.％，在进一步优选方案中低钙干基原料的质量为坯料质量的25wt.％，低钙干基原料采用高炉二次灰。最终制备的球团的含水率为13～15％，球团的落下强度≥5.0次/0.5m，成球率≥73.0％，在进一步优选方案中球团的落下强度在5.0～6.5次/0.5m。

[0036] 下面结合具体的例子对本发明的电炉灰制球工艺作进一步介绍。

[0037] 实施例1

[0038] 本实施例中的电炉灰制球工艺如下：

[0039] (1)向含水率70％的OG泥中加入电炉灰，混合均匀后得到含水率60％的混合泥浆；

[0040] (2)将混合泥浆转移至消解池中消解12h以上，保证消解反应完全；

[0041] (3)将消解完全的混合泥浆进行压滤脱水，此时脱水后的压滤泥的含水率约为30％；然后将压滤泥浆置于困料场，困料24h后得到坯料，困料过程中消解反应还能够持续发生，进一步保证消解完全；

[0042] (4)根据工艺配比将坯料与低钙干基原料、水和粘结剂，将上述所有原料进行充分混合后，得到混合物料，其中粘结剂占坯料的3wt.％，低钙干基原料占坯料含量的25wt.％；再将混合原料送入对辊压球机制球得到球团，其中球团的含水率为13～15％；

[0043] 经检测本实施例制备的球团的落下强度为6.2次/0.5m，成球率为85％。

[0044] 实施例2

[0045] 本实施例中的电炉灰制球工艺如下：

[0046] (1)向含水率75％的OG泥中加入电炉灰，混合均匀后得到含水率64％的混合泥浆；

[0047] (2)将混合泥浆转移至消解池中消解12h以上，保证消解反应完全；

[0048] (3)将消解完全的混合泥浆进行压滤脱水，此时脱水后的压滤泥的含水率约为33％；然后将压滤泥浆置于困料场，困料26h后得到坯料，困料过程中消解反应还能够持续发生，进一步保证消解完全；

[0049] (4)根据工艺配比将坯料与低钙干基原料、水和粘结剂，将上述所有原料进行充分混合后，得到混合物料，其中粘结剂占坯料的2.5wt.％，低钙干基原料占坯料含量的25wt.％；再将混合原料送入对辊压球机制球得到球团，其中球团的含水率为13～15％；

[0050] 经检测本实施例制备的球团的落下强度为5次/0.5m，成球率为73％。

[0051] 实施例3

[0052] 本实施例中的电炉灰制球工艺如下：

[0053] (1)向含水率80％的OG泥中加入电炉灰，混合均匀后得到含水率70％的混合泥浆；

[0054] (2)将混合泥浆转移至消解池中消解12h以上，保证消解反应完全；

[0055] (3)将消解完全的混合泥浆进行压滤脱水，此时脱水后的压滤泥的含水率约为30％；然后将压滤泥浆置于困料场，困料27h后得到坯料，困料过程中消解反应还能够持续发生，进一步保证消解完全；

[0056] (4)根据工艺配比将坯料与低钙干基原料、水和粘结剂，将上述所有原料进行充分混合后，得到混合物料，其中粘结剂占坯料的3wt.％，低钙干基原料占坯料含量的25wt.％；再将混合原料送入对辊压球机制球得到球团，其中球团的含水率为13～15％；

[0057] 经检测本实施例制备的球团的落下强度为6.0次/0.5m，成球率为81％。

[0058] 对比例

[0059] 采用图1所示的某转底炉生产基地电炉灰压球工艺：1)OG泥浆进行压滤脱水，压滤后的OG泥含水率为30‑33％；2)将电炉灰与压滤后的OG泥以3:2的质量比混合得到含水率约10‑13％的混料，并向混料中加水进行消解，其中消解时间不超过30分钟，加水后的混料的含水率约为25‑30％；3)将消解后的混合料进行烘干，烘干后的混合料含水量约为1‑3％，并送入缓存仓贮存；4)烘干后的混合料与其他干基原料、粘结剂(4％)及适量水(保证球团总含水率13‑15％)混合均匀；5)将混合料送入制球机中制球。

[0060] 经检测，本对比例制备的球团的落下强度为4.1次/0.5m，成球率为68％。

[0061] 综上所述，本发明的电炉灰制球工艺，通过控制消解时间和消解时的含水率(消解时的含水率从原来的25‑30％升至60～70％，消解时间由原来的不到30分钟增加至消解超过12h)，将电炉灰与OG泥混合后充分消解，增强球团塑性，从而提高球团成球率和球团强度，降低粉化率，进而保证转底炉还原工艺的效率。本发明的电炉灰制球工艺，取消了OG泥的烘干工序，避免OG泥中氢氧化钙在高温条件下生成活性氧化钙，也最大程度得发挥了OG泥的塑性，有利于降低粘结剂的使用量和能源消耗量，进一步控制成本。

[0062] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。