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吉建斌

 
 
 

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炼钢残渣最佳回收技术(下)  

2018-06-07 10:59:51|  分类: 工业和生活垃圾处 |  标签: |举报 |字号 订阅

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转底炉RHF的设计也是根据逆向流动的发热气体和固体废弃物的基础上建立的,但是,首先必须把固体废弃物平铺并进行干燥,然后充分混合并球团化。当倒入炉子里时,球团以簿簿一层均匀分布在炉床,并通过单炉旋转进行处理。

转底炉RHF和多膛炉MHF都具有独特的特点,各适用于不同的条件。转底炉RHF可在高温下工作,所以可以达到更高的合金程度。而且,可以把转底炉RHF的直径建造得非常大,因此单台设备的容量可以大大增加。另一方面多膛炉MHF可以轻易地处理潮湿、含油、锌含量很高的废物,准备工作更简单、燃料消耗更少。

因为这个原因,计划将两种炉子分别应用于特定场合,如,用多膛炉MHF处理EAF粉尘,应用转底炉RHF也可处理铁矿石细粉或铁矿石与残渣的混合物。表2表示两台转底炉RHF的主要特性,其尺寸接近典型尺寸极限。

如图3所示,Paul Wurth已开发了适用于熔炼阶段的电熔炉,从根本上来说,它具有一定特性的电弧炉使用,并作为还原和熔炼炉,其工作方式与采用废钢进行冶炼的氧化电弧炉有所不同。

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表2 转底炉(RHF)的典型数据

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吸入的空气量可降到最低,并有可能通过喷煤重新进行增碳。通过电极之间的一个流料槽,连续喂入高温预还原炉料。由于炉子不能倾斜,因此通过钻机和泥泡相结合的方式出铁。由于炉子被放置于滑车上,因此可以快速更换外壳。

把这种炉子和多膛炉MHF相结合即为所谓的Primus工艺。

3 残渣处理方法

Paul Wurth在以下三座残渣处理厂中应用不同工艺和不同废物

(1)位于卢森堡Primorec公司的Primus工厂;

(2)位于意大利Luechini公司的以转底炉RHF为基础的工厂;

(3)位于台湾Dragon公司的Primus工厂。

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图4:位于卢森堡Primorec公司

位于Differdange的Primorec公司:如图4所示,该厂位于卢森堡Differdange,是首家以Primus工艺为基础而建立的工厂。

该厂于2003年开始兴建,目前已投入生产。年设计处理能力为6万吨EAF粉尘及1.5万吨轧制铁渣。

该厂拥有一座多膛炉(MHF),其内部含有8台内径为7.7米的炉缸,还有一座内径为3.5米、功率为10MW的EAF。一般情况下,平均每吨投入料消耗0.32吨煤和1.05MWh的电,可产生0.2吨生铁、0.35吨二次粉尘(富含氧化锌)和0.2吨熔渣。

位于Piombino的Luchini公司以RHF为基础的工厂:如图5所示,设计该厂的目标是每年处理大约6万吨富含铁的废物,目前已在新型炼铁工艺(Redsmelt NST)中的预还原阶段得到成功应用。它的投入料为高炉粉尘及BOF粉尘。通过将这些废物恰当地混合,就可以制造自还原球团,即球团含有足够的碳(来自于高炉粉尘),可以彻底还原铁而无需加入煤炭。最近才决定把该厂改造为废物处理厂。为了达到处理潮湿粗糙废物并生产一种稳定合金化产品(即热压块铁)的目的,将安装一些附加设备。用于高炉的热压块铁,很适合于回收。使用这些块状铁的结果是,当把1吨热压块铁炉料投入高炉里,预计到如下好处:(1)节省大约1.1吨的商品球团;(2)节省大约250KG的焦炭;(3)增加0.5吨的生铁生产率。

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图5:位于意大利Piombino工厂中的转底炉(a)和转底炉的内部结构(b)

位于台湾Dragon钢铁公司的Primus工厂:该厂以Primus工艺为基础,目前正在建设中,计划2008年5月投产。图6表示其布局。该厂拥有一座多膛炉(MHF),其内部含有8台直径为8米的炉膛,还有一座功率为18MW(26MVA)的EAF。

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图6:位于台湾的、以Primus工艺为基础的工厂布置图

该厂一个很有意思的特色是可以同时处理EAF粉尘和来自于附近综合钢厂的混合残渣。生产初期,该厂将处理大量累积的EAF粉尘,随后将转换为处理其它残渣。该厂的设计处理能力是8.5万吨/年,包括来自于联合厂的其它残渣。

结论

钢铁行业会产生大量对环境有害的残渣,目前一部分残渣仍然进行填埋。在不久的将来,钢铁行业可持续发展的关键是要达到零排放生产。为了达到从循环中去除锌和其它挥发性元素的目标,要求采用热熔处理技术,即以直接还原为基础的技术。

通过对新型还原技术如Paul Wurth的转底炉(RHF)和Primus工厂的介绍,表明对钢厂残渣进行统一循环利用并不仅仅是一种可行性选项,甚至可能对炼铁设备和炼钢设备的运行产生积极影响,并且在大部分情况下,可以很快回收投资成本。

译自钢与铁英文2008.5

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