转炉污泥造渣剂的应用

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1、攀钢技术·51·转炉污泥造渣剂的应用杨洪波（攀钢钒提钒炼钢厂)摘　要：研究了攀钢转炉污泥特性和利用率现状，研制出了用于半钢转炉冶炼的新型复合造渣剂，分析了新型复合造渣剂对转炉终点氧化性、溅渣护炉、钢铁料消耗以及转炉脱磷效果的影响，拓展了转炉污泥的使用途径；使攀钢除尘资源得到了较好的循环经济利用，减轻了环保的压力。关键词：转炉污泥；复合造渣剂；半钢炼钢；回收利用攀钢技术·51·0引言转炉除尘系统每天要排放大量含有TFe30%～50%和CaOl0%～15%的污泥，既浪费又污染环境[1]。如何有效回收污泥中铁资源

2、并保护环境一直是国内外转炉钢厂近年来关注的焦点。攀钢炼钢厂现有5座公称容量为120t的炼钢转炉，年产钢约500万t，年产转炉污泥约9万t，污泥中含有较高的FeO、Fe2O3，同时含有部分CaO、SiO2。目前，仅约5万t污泥资源在炼铁高炉和炼钢转炉工序中利用，利用率不到60%，剩余污泥约4万t未得到有效的回收利用，造成污泥中的铁资源大量流失及对周边环境造成污染。为了进一步消化污泥资源，提高污泥在转炉炼钢上的回收利用，利用污泥配加石英砂压制成球后用作炼钢转炉的造渣剂。试验表明：复合造渣剂有利于转炉脱磷和降低转

3、炉钢铁料消耗。同时使攀钢转炉污泥回收利用率由原来的57.6%提高到80%以上，降低了转炉炼钢生产成本。1炼钢转炉污泥作造渣剂工艺由于攀钢采用半钢炼钢，硅元素基本在提钒工艺过程中全部氧化，半钢炼钢成渣元素较少，初期成渣较困难，考虑到炉渣碱度控制的需要，结合原用复合造渣剂的理化指标，通过利用污泥配加石英砂和锰矿压制成球，将造渣剂中的SiO2控制在45%～55%，污泥配加量按25%～35%控制，造渣剂中MnO成分控制在4%～6%，其加工工艺流程见图1。石英砂转炉污泥锰矿粘结剂搅拌混合冷压成形干燥焙烧造渣剂　图1炼

4、钢转炉污泥作造渣剂加工工艺流程2转炉污泥造渣剂应用于炼钢试验2.1试验条件及方法1）原料条件试验采用的半钢条件和复合造渣剂成分指标见表1、表2。2）试验方法转炉污泥造渣剂分两批加入，保证在吹炼结束前3min内加完，转炉第二批渣料加入量小于1000kg/次。转炉终点控制出钢［Ｃ］大于0.05%。转炉终点枪位保证低枪（小于1.5m）的时间不低于1.5min。其它转炉冶炼过程操作按现有操作要求执行。2.2试验结果及分析2.2.1造渣剂消耗和来渣时间攀钢技术·51·造渣剂消耗情况和来渣时间见表3，由表3可见：采用污

5、泥制作的复合造渣剂用于转炉炼钢工艺上可行，使炼钢初期渣形成时间缩短了0.32min，造渣材料石灰和高镁石灰消耗与原生产基本相当；吨钢复合造渣剂的消耗量与原大生产用的复合造渣剂相比上升了3～5kg。攀钢技术·51·　　　　　　　表1半钢化学成分%[C][Si][Mn[P][S]最大4.180.030.050.0890.075最小3.260.010.020.0560.001平均3.8060.020.0350.07010.0132表2复合造渣剂理化指标CaO/%SiO2/%Al2O3/%MnO/%TFe/%S/%

6、P/%水分/%熔点/℃熔速/s要求≥550±3≤84±1≥12.0≤0.10≤0.1≤3.0实际11.2247.952.674.9914.550.1090.0594.11169160攀钢技术·51·表3造渣剂试验过程情况统计来渣时间/min吨钢辅料加入量/kg样本数/个石灰高镁石灰造渣剂试验4.0229.26833.26116.879202生产对比4.3428.67731.51113.459131攀钢技术·51·2.2.2冶炼过程的脱磷效果试验磷分配比、硫分配比以及脱磷效率情况见表4。由表4可见，采用该复合

7、造渣剂，脱磷效果明显，试验渣钢间的(P)/[P]分配比、(S)/[S]分配比以及脱磷效率均高于对比炉次，由于转炉污泥配制的复合造渣剂中含有12%以上的Fe（见表2），该复合渣中Fe主要是以铁的氧化物形式存在，复合造渣剂的加入，一方面能够迅速为炉渣提供脱磷所需的FeO，满足脱磷的热力学条件，能够提高脱磷效果；另一方面复合造渣剂的加入，能够助熔，加速了石灰的熔解，既能够快速提高炉渣的碱度，又能够增强炉渣的流动性[5]，综合情况表明，转炉污泥复合造渣剂对转炉炼钢渣系的脱磷、脱硫更有利。2.3终点钢渣及溅渣效果1）

8、终点钢渣的成分及碱度试验转炉终点钢渣的主要成分及碱度见表5，渣中TFe含量分布见图２。攀钢技术·51·表4　扩大试验脱磷、脱硫能力及脱磷效率统计项目脱磷效率/%磷分配比硫分配比样本数试验平均88.8471.437.556范围77.22～93.2658.67～103.153.84～9.26生产对比平均87.2775.41～92.3357.956.6124范围46.27～93.633.52～9.07表5试验转炉终点钢