钢铁联合企业固体废物综合利用分析_覃洁

钢铁联合企业固体废物综合利用分析覃洁阮积海(柳州市环境保护局，广西柳州545006)摘要:阐述了钢铁联合企业固体废物的分类和来源，以柳钢生产实践为例，分析高炉煤气除尘灰、转炉除尘污泥等固体废物的化学成分，探讨冶金固体废物处理方式和综合利用途径，对钢铁企业固体废物综合利用发展方向提出建议。关键词:钢铁;固体废物;综合利用THEANALYSISONSOLIDWASTECOMPREHENSIVEUSEOFANIRONANDSTEELENTERPRISEQinJieRuanJihai(LiuzhouEnvironmentProtectionBureau，Liuzhou545006，China)Abstract:Theclassificationandsourceofsolidwasteofanironandsteelenterpriseisintroduced．AccordingtotheproductionactivityofLiuzhouIron＆SteelCompany，itisanalysedthechemicalscompositionofdedustedashofblast-furnace-gasandthededustedsludgeofaconverter．Treatingmethodsandthemethodsofcomprehensiveuseofthededustedsludgesolidwastesareexplored，andadvicestothedevelopmentofcomprehensiveuseofmetallurgicalsolidwastesfromironandsteelenterprisesarealsogiven．Keywords:iron＆steel;solidwaste;comprehensiveuse钢铁联合企业包括焦炉、烧结机、高炉、转炉以及轧钢系统等生产工序，涉及的专业广泛，生产工艺复杂、物流流程长，产生的固体废物种类繁多、性质各异、数量庞大，主要固体废物包括高炉水渣、转炉钢渣、含铁尘泥、氧化铁皮等十几种。因此，加强冶金固体废物的循环利用，实现固体废物资源化、减量化和无害化处理，成为了钢铁企业生产管理的重要目标。现以广西柳州钢铁(集团)公司(以下简称柳钢)为例，对钢铁联合企业产生的固体废物来源及综合利用情况进行分析和探讨。1钢铁生产工艺流程钢铁联合企业主要生产工序包括铁前、炼铁、炼钢以及轧钢系统等，其中铁前系统包括烧结机、球团回转窑、焦炉。铁前系统生产的烧结矿、球团矿、焦炭按一定的配比分批次投入高炉中，同时辅以鼓风、喷煤等措施，利用焦炭(包括煤粉)的燃烧和还原特性，将铁矿石中的铁元素还原成单质铁，并以铁水的形式排出高炉外。高炉生产的铁水送转炉炼钢，冶炼过程是以氧气氧化铁水中的碳、硫、磷、锰、硅等元素，达到降炭去硫磷的目的，以生产出合格钢水。钢水经连铸机可浇铸成不同规格的方坯和板坯，然后送各轧钢厂进行轧制。钢铁生产工艺流程见图1。图1钢铁生产工艺流程2固体废物分类及来源2.1高炉水渣高炉冶炼时，焦炭和煤粉燃烧时会放出大量的热量并生成大量的CO，使高炉内形成高温还原状态，在此作用下铁矿石中的铁元素被还原成单质铁，其他成分则以熔渣的形式排出。高温熔渣经水淬后形成的固体渣就是高炉水渣，水渣的生成量根据入炉矿石品位不同而变化，以柳钢目前的冶炼工艺及60%～63%的铁矿石品位，渣铁比约为0.34，即生产出1t铁会伴随产生0.34t的渣。2.2高炉干渣901环境工程2011年10月第29卷第5期DOI:10.13205/j.hjgc.2011.05.032铁水由高炉出铁口排出，经主沟、撇渣器、龙沟、摆动流嘴后进入铁水罐，在出铁过程中，铁水发生冷凝、黏结，导致铁沟、撇渣器和摆动流嘴越结越厚并变得越来越小，清理铁沟、撇渣器和摆动流嘴所产生的含铁渣块就属于高炉干渣。此外，高炉炉况失常时，从铁口排出的不是铁水，而是渣铁混合物，而且常常掺杂有未充分反应的矿料，这些渣铁混合物成分上达不到铁水的质量要求，只能当作干渣的一部分重新处理。干渣的另一重要来源是，高炉渣处理系统出现故障时，红渣未经渣处理系统直接排入干渣坑，从而形成干渣，这部分干渣是由脉石、灰分、熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的易熔混合物，其化学成分主要是SiO2、CaO、Al2O3等。2.3高炉煤气除尘灰高炉煤气是伴随着高炉冶炼而生成的副产品，由于含尘浓度高，因此进入煤气管网前必须先进行净化处理。目前绝大多数的高炉工艺均采用重力沉降室和布袋除尘器对高炉煤气进行二级处理，在对煤气净化除尘时产生的除尘灰就称为高炉煤气除尘灰。由于除尘工艺和综合利用途径的不同，一般将该除尘灰分成两类:从重力沉降室排出的称为高炉重力灰，由布袋除尘器排出的则为高炉干法灰