固体碳直接还原钢铁厂含锌固废的理论与实践

 钢铁厂内的含锌固废数量巨大,同时富含铁、碳等元素,是可循环再利用的二次资源。通过固体碳直接还原ZnO和FeO的热力学分析,发现在非标准状态下,ZnO的还原条件要优于FeO。为此,在实验室条件下设计了含锌固废在不同温度和时间下的还原试验,发现在还原温度为1 423 K、还原时间为15 min以上时,脱锌率可达到90%,而铁的金属化率需要在1 573 K时才能接近90%;在还原温度低于1 423 K时,还原时间对脱锌率的影响较大;在还原温度高于1 473 K时,还原温度对脱锌率影响较小,同时脱锌率可达到95%。这些结果对国内当前处理含锌固废主要工艺(回转窑、转底炉)的操作制度设置具有重要的参考价值,也为如何选择合理的工艺路线,以低投入、低运营成本实现含锌固废的再利用提供了理论依据。     

钢铁企业含锌固废综合利用技术分析和发展

钢铁企业含锌固废的处置一直备受关注.针对钢铁企业含锌固废处置的典型工艺过程,包括原料处理、固态还原分离的转底炉和回转窑、融态还原分离的高炉等工艺的发展现状进行分析,并借鉴部分生产和实验的结果,根据原料处理流程、能源结构、能耗、产品质量等特点,指出未来发展趋势.     

国内煤基回转窑直接还原工艺及装置述评

直接还原是上世纪70年代迅速发展起来的一项新的冶铁工艺，着重对适合中国国情的煤基直接还原工艺和主要工艺装备－回转窑，在我国天津，辽宁，山东等重点企业实际应用的情况进行了系统的介绍和客观的分析与评价，并提出了国内开展这一技术应用的一些经验与建议，可供有关领导和技术人员参考。     

钒钛磁铁矿回转窑直接还原工艺浅析

本文论述了钒钛磁铁矿回转窑直接还原的特点,开对有关工艺设计的几个关键问题进行了简要分析。     

鲁中铁精矿冷固结球团矿回转窑直接还原工业试验

1993年1月1日至19日攀钢集团公司西昌分公司在西昌φ2.4×30m回转窑上以鲁中铁精矿为原料进行了冷固结球团矿直接还原工业试验。试验主要技术经济指标为:直接还原铁日产量35.84t,窑容利用系数0.41/(m~3·d),金属化率92.24％。试验表明:冷固结球团矿直接还原新工艺具有工艺流程短、基建投资省、生产效率高、能源消耗少等特点。     

烧结法生产中熟料窑的余热利用探讨

山东铝业公司是能源消耗大户，也是蒸汽耗用大户。本文论述了利用窑尾废气生产蒸汽的可行性，值得山东铝业开发利用。     

锌灰含碳球团直接还原试验

锌灰是热镀锌厂和电解锌厂生产过程中产生的一种副产品,主要成分为氧化锌,是生产直接法氧化锌的主要原料。传统的直接法氧化锌生产工艺落后,装备水平差,能源消耗高,资源回收率低。为了提高锌灰生产直接法氧化锌的绿色化水平,开发了锌灰含碳球团直接还原新技术。试验研究了不同工艺参数对锌灰含碳球团直接还原的影响关系,得到最佳的工艺条件为:还原温度为1200℃,还原时间为60min,煤粉配加量为20%,CaO配加量为4%。在上述工艺条件下,锌灰中氧化锌的还原率可以达到95.5%,显著提高了锌的回收率。     

转底炉直接还原工艺综合数学模型

为发展和深入认识转底炉直接还原工艺技术,建立了转底炉综合数学模型,该模型由转底炉本体热化学平衡、转底炉区域热平衡计算模型、余热回收模型、生球干燥模型、炉膛温度校核与尾气露点校核模型和转底炉流程模型组成.采用综合模型计算了该工艺流程的基本工艺参数.计算结果表明:煤气热值、废气排放温度和余热回收利用方案对整体能量消耗有不同程度影响,煤气发热值每增加50kJ·m^-3,理论燃烧温度提高22~25℃,煤气用量减少41~47m³·t^-1;空气预热温度平均每增加100℃,理论燃烧温度提高35~40℃,煤气用量减少90~103m³·t^-1.此外,应用此模型还可以计算任何原料和燃料等条件下的直接还原工艺参数,研究不同余热回收方案条件下的各个工艺参数的变化规律.     

转底炉直接还原铜渣回收铁、锌技术

采用转底炉直接还原工艺,将铜渣含碳球团在高温条件下直接还原得到金属化球团和高品位氧化锌粉尘,再通过熔分或磨矿磁选方式将铁回收,得到的铁产品可作为冶炼含铜钢的原料.转底炉中试结果表明:采用"转底炉直接还原—燃气熔分"流程处理铜渣,可获得TFe品位94%以上、铁回收率93%以上的熔分铁水;采用"转底炉直接还原—磨矿磁选"流程处理铜渣,可获得TFe品位90%以上、铁回收率85%以上的金属铁粉;采用两种流程处理铜渣,均可获得锌品位60.02%的ZnO粉尘.结果表明,经过转底炉直接还原,铜渣中的铁橄榄石Fe_2SiO_4和磁铁矿Fe_3O_4相转变为含有金属铁Fe、二氧化硅SiO_2和少量辉石相Ca(Fe,Mg)Si_2O_6的金属化球团,具备通过磨选或熔分进行进一步富集的条件.     

熔融热解工艺在钢铁行业固废处理上的应用

介绍了钢铁企业固废的发生及处理情况,针对钢铁企业固废处理存在的问题,提出采用熔融热解工艺进行固废处理。熔融热解炉采用竖式结构,将钢铁企业的渣钢、劣质金属化球团、部分社会劣质废钢、机加工废料及钢铁企业废油桶、废石棉、废布袋等危废及部分危废,在熔融热解炉中进行高温熔融处理及渣铁分离,实现固废的资源化回收,熔融热解炉铁水成本低于高炉,具有很好的经济效益;熔融热解炉同时可协同处理社会固废,实现钢厂及城市协同发展,具有良好的社会效益。     

首钢京唐焦化固废高效利用研究与应用分析

合理利用钢铁流程中所产生的固体废弃物,实现其无害化和资源高效利用,对节能减排、降低环境污染具有重要意义。为确定焦化固废在配煤中的应用效果,首钢京唐焦化公司进行了回配焦化除尘灰的300 kg半工业炼焦试验以及焦化除尘灰与生化污泥浆混配比例研究。试验表明,焦化除尘灰回配比例不应超过1.5%,生化污泥与除尘灰的适宜混合比例应控制在20%～25%。综合前期研究结果以及京唐焦化生产现状,设计并成功应用了焦化除尘灰回配工艺装置。在配煤以及焦炭质量保持稳定的前提下,成功解决了焦化除尘灰和生化污泥两大固废的处理难题,实现了焦化固废资源的循环利用。     

钢铁流程固废资源化利用逆向供应链体系探讨

 以“减量化 再利用 再循环”的 3R 原则为指导，以实现钢铁流程固体废弃物再利用为目标，设计了钢铁流程固体废弃物资源化利用逆向供应链体系。结合各类固体废弃物的成分特性，设定有价元素为新资源，构建了钢铁流程固体废弃物资源化利用逆向供应链组合方案，并配置了流程自循环、外部利用和产物升级的梯级实施路径。为了达到逆向供应链操作过程的动态有序、协同连续和集约高效，建议引入固体废弃物全生命周期绿色化管理体系，并贯穿到固体废弃物资源化利用逆向供应链组合方案的初步规划与具体实施中，这将有利于降低企业固体废弃物环境管理投入成本和取得优良的钢铁全流程绿色化效果。     

鞍钢石灰回转窑耐火材料长寿与节能材料的应用

基于冶金石灰回转窑传统耐火材料砌筑方法,针对鲅鱼圈冶金石灰回转窑煅烧带耐火材料使用寿命短及隔热效果差导致窑皮温度过高的问题进行研究。通过改变耐火材料材质及砌筑方式,使该部位耐火材料使用寿命由8~10个月延长到18~24个月;通过使用NJS纳米级微孔隔热毡使窑皮温度在同等工况条件下降低46℃,每年因此降低能源费用195万元。实践证明,通过耐火材料砌筑优化后回转窑耐火材料故障率及能耗水平均得到显著降低,取得较好经济效益和社会效益。