鋼鐵工業(yè)粉塵【除塵灰】資源化利用

在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)流程中，原料加工、高溫冶煉等環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量含鐵粉塵。數(shù)據(jù)顯示，全流程粉塵總產(chǎn)量約占粗鋼產(chǎn)量的8%-12%，其中燒結(jié)工序每噸產(chǎn)品產(chǎn)生8-15kg粉塵，高爐系統(tǒng)排放強度達20-30kg/t鐵水，轉(zhuǎn)爐和電爐分別產(chǎn)生8-20kg/t和10-20kg/t鋼。這些粉塵富含鐵元素及多種金屬成分，具有顯著回收價值。

【粉塵分類體系】
根據(jù)生成機理和處理方式，工業(yè)粉塵可分為兩大類別：

1. 工藝除塵灰：伴隨生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的氣載顆粒物，如燒結(jié)煙氣凈化灰、高爐煤氣除塵灰等。這類物質(zhì)具有高溫特性，化學(xué)成分復(fù)雜。

2. 環(huán)境集塵灰：物料儲運過程中收集的常溫粉塵，主要包含原料散落顆粒，成分相對單一，鐵品位可達60%以上，具有較高的直接利用價值。

【資源化利用路徑】

路徑一：燒結(jié)工序內(nèi)循環(huán)
技術(shù)特點：

• 適用對象：轉(zhuǎn)爐灰、軋鋼氧化鐵皮等高鐵（Fe≥60%）、低雜質(zhì)粉塵

• 工藝要點：實施*配比控制（3-5%摻入量），采用預(yù)潤濕處理提升造球性能

• 經(jīng)濟性：噸處理成本低于50元，但存在鉀、鈉、鋅等有害元素循環(huán)富集風(fēng)險

• 實踐案例：某鋼廠年處理12萬噸除塵灰，降低鐵料成本3000萬元/年

路徑二：轉(zhuǎn)底爐分離技術(shù)
創(chuàng)新突破：

• 核心技術(shù)：開發(fā)高溫快速還原工藝（1300℃/15min），實現(xiàn)鐵基料與鋅鉛等揮發(fā)物的*分離

• 原料適應(yīng)性：處理含鋅1.1%、鉛0.3%的復(fù)雜粉塵，金屬化率可達75%

• 環(huán)保效益：鋅鉛回收率突破90%，配套余熱發(fā)電系統(tǒng)節(jié)能30%

• 產(chǎn)業(yè)實踐：日本某鋼廠建成40萬噸/年處理線，年回收鋅資源2.8萬噸

  
  

【轉(zhuǎn)底爐系統(tǒng)工藝詳解】

1. 原料預(yù)處理：采用多級配礦技術(shù)，將除塵灰與還原煤按1:0.3比例混合，添加復(fù)合粘結(jié)劑改善成型性能

2. 成型干燥：高壓壓球（≥60MPa）制備Φ15mm生球，鏈篦機干燥至含水<1.5%

3. 高溫還原：環(huán)形爐膛分溫區(qū)控制（預(yù)熱區(qū)800℃、還原區(qū)1300℃），煤氣熱值要求≥5000kJ/Nm³

4. 產(chǎn)物處理：螺旋水冷系統(tǒng)將金屬化球團降溫至80℃，配套布袋除塵回收氧化鋅粉（ZnO≥75%）

5. 能源循環(huán)：煙氣余熱梯級利用（發(fā)電→助燃空氣預(yù)熱→原料干燥），系統(tǒng)熱效率提升至68%

【行業(yè)趨勢展望】
隨著環(huán)保政策趨嚴（如《鋼鐵行業(yè)超低排放改造指南》要求粉塵綜合利用率≥98%），轉(zhuǎn)底爐技術(shù)正朝著大型化、智能化方向發(fā)展。新一代裝備集成AI配料優(yōu)化系統(tǒng)和高溫成像監(jiān)控，處理能力突破60萬噸/年，金屬化球團TFe品位穩(wěn)定在65%以上，為鋼鐵企業(yè)構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟模式提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。