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2020

除尘灰冷压块在高炉应用中的研究

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来源：公司内部

1.引言

从目前来看，在冶金工业生产领域里，钢铁企业为了克服资源大量需求和供应不足的限制，一直考察与研究如何实现固体废弃物循环，从而建设起钢铁工业的循环经济。工业固体废弃物不仅污染环境而且造成巨大的资源浪费，是目前世界资源综合利用和环境保护关注的重要问题之一。因此大企业通过冷压块技术在固废资源化上的成功应用，探索再循环利用技术。在结合粘结剂开发使用的前提下，同步形成的成套技术，满足工业化回收利用的需要。从企业开发来看，通过使用新型复合粘结剂制成的冷压球（块）已经形成了一些特点。在工业应用中体现出：在企业内部进行加工处理，能有效节约成本，降低工序能耗，环境污染；粉体固废加冷成型后大小适中，粒度均匀，无需破碎可直接投入生产单元；在生产工艺上基本可以使用目前成熟设备，进行大规模生产。

2.高炉入炉料性能

2.1 入炉料性能要求

从目前高炉生产来看，高炉炼铁使用的含铁铁炉料只要是烧结矿，球团矿和块矿。时间证明，为满足高炉生产达到较好收益，入炉料一定要保证满足冶金性能良好的要求，冶金性能直接体现出高炉炉料结构是否合理冶金性能通常包括：抗压强度、还原性、低温还原粉化率和膨化率、荷重软化及软融温度。

2.2 冷压球（块）抗压强度

目前国家对于含铁入炉料的抗压强度没有严格的约束标准，因此各企业对入炉条件结合自身情况做出了不同的调整。一般球团矿的抗压强度都是大于1600N/个、1800N/个或2000N/个。

2.3 冷压球（块）低温还原粉化率

低温还原粉化指铁矿石在低温还原过程中发生碎裂粉化的特性，是决定入炉料能否适应竖炉反应器以及还原性气体组成的关键因素之一。粉化越严重，炉子的透气性越差，炉况越差。

2.4 冷压球（块）低温还原指数远高于烧结矿标准的原因：

冷压球（块）采用的复合粘结具有与烧结矿完全不同的固结机理，不存在低温还原粉化的物质条件；冷压球（块）在成型中不存在液相结晶过程，所以在还原过程中不生成磁铁矿，导致碎裂粉化程度较小。

2.5 冷压球（块）的还原性

由于冷压球（块）由废料冷压形成，而废料中氧化亚铁的含量较高导致冷压球（块）试样中氧化亚铁含量相比较其他入炉料来说偏高；另一方面，由于冷压球（块）氧化亚铁含量较高，导致其氧化性也会偏高，由此可推测其还原性会偏低。

冷压球（块）还原前后形貌

结合实际应用情况，及对低还原性矿石的使用经验，建议高炉使用冷压球的合理配入比例为0-5%，可以尝试10%的配入量，极限情况建议不超过20%。

3.结语

目前看来，冷压球（块）的冷强度具有与普通氧化球团同一水平的强度值，完全能满足高炉生产压球。同样，冷压球（块）采用的复合粘结具有与烧结矿完全不同的固结机理，不存在低温还原粉化的物质条件，所以针对高炉还原气氛下在块状带保持形态的能力也不受质疑。但是冷压球（块）的还原性较差，原因是冷压料的FeO含量高达25-30%，其对于高炉上煤气的利用严重不利，过多使用会导致高炉整体消耗增高，能耗效率降低。冷压球（块）在未来市场前景广阔，可以有效解决冶金及有色行业中各种粉矿不能入炉以及各种含铁尘灰等二次资源综合利用的问题，同时可以实现固体废弃物循环利用，减少环境污染。

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除尘灰冷压块在高炉应用中的研究

来源：公司内部

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