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(huì)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(qiáng)度達(dá)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(jià)值。

【粉塵分類體系】
根據(jù)生成機(jī)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(chǔ)運(yùn)過(guò)程中收集的常溫粉塵，主要包含原料散落顆粒，成分相對(duì)單一，鐵品位可達(dá)60%以上，具有較高的直接利用價(jià)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(diǎn)：

• 適用對(duì)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(diǎn)：實(shí)施*配比控制（3-5%摻入量），采用預(yù)潤(rùn)濕處理提升造球性能

• 經(jīng)濟(jì)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(xiǎn)

• 實(shí)踐案例：某鋼廠年處理12萬(wàn)噸除塵灰，降低鐵料成本3000萬(wàn)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(shí)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(dá)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(shí)踐：日本某鋼廠建成40萬(wàn)噸/年處理線，年回收鋅資源2.8萬(wàn)噸

  
  

【轉(zhuǎn)底爐系統(tǒng)工藝詳解】

1. 原料預(yù)處理：采用多級(jí)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(jī)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(tuán)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(jí)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(shì)展望】
隨著環(huán)保政策趨嚴(yán)（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(wàn)噸/年，金屬化球團(tuán)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(jì)模式提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。