炼钢污泥处理主要利用方式

目前，国内炼钢污泥处理的主要利用方法：一是用作烧结原料,走大循环道路；二是通过冷固污泥球团工艺，用作转炉炼钢的助熔剂和造渣剂,走小循环道路。三是采用直接还原工艺。第三种方法是一种更为先进的工艺，但其投资很高，工艺尚不够成熟，故在此不做介绍。

2.1 大循环道路

大循环道路主要是利用炼钢污泥作为烧结、球团的原料，也是当前我国钢铁行业主要的使用方法，占利用量的85%以上。

工艺过程如下：

如果算细账，大循环道路方法能源浪费是比较严重的，且对后续工艺会带来一定的隐患：

2.1.1 直接处理成本：

1）返回烧结工艺分析

转炉污泥粒度较细，转炉除尘污泥的加入会造成烧结料透气性恶化，影响烧结生产技术经济指标，造成烧结矿质量下降。

转炉污泥中的Fe2O3和FeO，可通过转炉冶炼产生的高温进行熔化和还原反应成为Fe，如果返回烧结，与矿粉一起重新进行还原，一吨转炉污泥经烧结、炼铁、炼钢各工序，成本增加量为：烧结和炼铁工序成本共计为约750元∕吨铁水，则0.6﹡750﹦450元，加上炼钢吹损10%（即金属铁回收率按90%)，则450∕0.9﹦500元。即转炉尘泥作为辅料返回烧结，一吨转炉尘泥变为钢水需增加成本约500元，每年4万吨污泥，每年将多花费2000万元。

转炉污泥烧结矿比铁精粉烧结矿的含铁品位低大约10%-15%，但消耗焦炭的量是相同的。从该角度分析，也能够得出大致相同的结论。

2）机械费用：烧结使用尘泥时，由于尘泥含水分大，使用前必须用机械装备与一些干料进行混合后才能使用。根据调研计算，平均机械费（不含人工成本）为18元/吨，每年所需要的机械运行费用不会低于70万元。

2.1.2 间接成本：

1)    由于炼钢尘泥的化学成分、粒度、水份均存在着差异，会造成烧结矿成

分和强度的波动，从而降低了烧结质量，增加了炼铁成本；

2)    炼钢尘泥含有一定量的有害杂质，如 ZnO、 PbO、 Na2O、 K2O等，烧结

过程氧势较高，难以有效地除去这些有害杂质，故烧结后的尘泥装人高炉易造成高炉炉壁“结瘤”，使有害杂质恶性循环，危及高炉的正常操作及炉衬寿命。

2.2 小循环道路

小循环道路是将炼钢尘泥，经干燥、混合、压球成为污泥球团，供转炉炼钢工段做造渣剂和冷却剂使用的工艺道路。炼钢尘泥中含有15%-20%的活性CaO,在进行冷固造球处理后，是质优价廉的复合造渣材料。

造渣是炼钢污泥处理过程中的关键，它不仅影响钢的质量，而且对钢的产量以及原料和能量消耗也有密切的关系，这就要求吹炼时早化渣、化好渣，而CaO熔点高达2000℃以上，熔化相当困难。为了使CaO尽快熔化进入熔渣，从而形成一定碱度的早期渣，就需FeO作为溶剂，以降低CaO的熔点。在大循环道路里，渣中的FeO主要是依靠提高枪位、进行软吹、氧化钢液中的铁元素得到，吹炼成渣速度慢，容易产生喷溅，吹损大。如果在吹炼初期加入污泥球团，使初期渣中有大量氧化铁，这时吹炼时枪位就可适当低一些，喷枪对熔池搅拌能力就会变大，加速石灰熔化，有助前期渣化，提高冶炼强度，减少吹炼耗氧量，减少喷溅。因为污泥球团的加入，FeO立即能达到脱磷条件要求值，对脱磷十分有利。污泥球团能够使炉渣流动性变好，改善了脱磷的动力学条件，使得脱磷效果也有提高。

实践证明，炼钢使用炼钢污泥压球，还具有以下优点：

(1) 吹炼平稳，缩短冶炼时间。污泥球团加入转炉中后，石灰溶解速度快，转炉冶炼强度提高，中期炉渣不易返干，喷溅减少，吹炼平稳，钢铁料消耗降低。

(2) 冷却效果好。由于渣中分批加入污泥球团，其溶解吸热和相应减少其他渣料的投入。比如污泥球团带入的一部分CaO可减少石灰的消耗；

(3) 简化炉前操作。由于污泥球团有良好的起渣、化渣效果，渣子流动性好，可以减少甚至不加萤石，代替了铁皮、矿石、萤石，大大简化了炉前操作。

(4) 炼钢污泥球团易熔，其熔化温度在1200℃左右。加入炼钢污泥球团可使转炉炼钢初期，炉渣碱度的提高，使MgO在渣中的溶解度降低，减少炉衬侵蚀，有利于提高转炉炉龄。

(5) 提高金属收得率。污泥球团里的Fe2O3和FeO能够被碳或者CO还原成固相金属铁。从热力学上讲，700℃以上就可以被还原成金属铁。这些含铁物质可直接作为炼钢原料，也可经过高温形成更高纯度的液体铁而沉下来。

(6) 缩短冶炼时间，减少氧气的消耗，减轻了环境污染。

(7) 通过高温，在除去炼钢污泥处理中的FeO和碱金属氧化物以及贵重金属氧化物后，剩下的是热力学稳定的高碱度的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统，这是一种具有良好脱硫作用的钢水洁净剂。