【SUS440C】鋼鐵生產(chǎn)中煉鐵工藝零排放的實(shí)現(xiàn)
近年來隨著經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生活消費(fèi)的發(fā)展，廢棄物排放量的顯著增加已成為性的環(huán)境問題，廢棄物的排放控制、再利用和合理處理變得十分重要。在鋼鐵生產(chǎn)中，使用廢鋼鐵料煉鐵，不僅可以降低能源消耗，而且對(duì)解決資源枯竭和CO2排放等環(huán)境問題也具有很大意義。不僅如此，在利用廢鋼鐵料的同時(shí)，還可推進(jìn)鋼鐵粉塵資源化再利用技術(shù)，并在煉鐵工藝中利用廢輪胎，以實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)零排放的目標(biāo)。
一、廢鋼鐵料循環(huán)利用。為有效實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，日本開發(fā)出轉(zhuǎn)爐冷鐵源熔化工藝。在爐內(nèi)裝有鐵水的狀態(tài)下，將廢鋼鐵料裝入爐內(nèi)，利用頂吹氧和底吹煤粉的燃燒熱，以與高爐法相同的溫度將原料熔化。原料熔化后，進(jìn)行出鐵水和排渣，然后在保留一部分鐵水的情況下，再裝入原料，再次進(jìn)行熔化。這種工藝具有以下特點(diǎn)：（1）利用爐內(nèi)保留的高C鐵水使原料快速穩(wěn)定熔化。（2）低溫熔化減輕了耐火材料的負(fù)荷。（3）對(duì)二次燃燒率進(jìn)行控制可以既保證原料熔化，又對(duì)煤氣進(jìn)行回收。
二、廢輪胎的利用。輪胎的成分與煤分相近，輪胎加強(qiáng)材料鋼簾線可作為鐵源利用。輪胎橡膠經(jīng)高溫氣化回收，可作為高熱值燃料在鋼鐵廠內(nèi)使用。日本有企業(yè)自本世紀(jì)來用廢輪胎替代一部分廢鋼鐵料和煤粉，取得很好的節(jié)能減排效果。廢輪胎可以直接作為煤炭的替代品，加入爐內(nèi)作為熱源使用；而更有效的做法是，用爐窯對(duì)廢輪胎進(jìn)行干餾處理，將煤氣、油品和鐵分分別分離回收，作為鋼鐵廠內(nèi)的原燃料的代用品。廢輪胎被破碎后裝入轉(zhuǎn)底式干餾爐，在無氧氣氛中廢輪胎的組分，特別是橡膠組分被熱分解氣化，高溫氣體在油化設(shè)備中冷卻，分離為油和高熱值氣體被回收。碳和鋼簾線等未被熱分解的殘余部分從干餾爐出口排出。如以廢輪胎年處理量12萬噸計(jì)，每年可節(jié)約自然資源14萬噸或重油1億公升。
上述方法都是對(duì)不能直接使用的廢棄物進(jìn)行處理，然后作為煉鐵原料再利用，減少廢棄物排放量，具有顯著的節(jié)能減排及環(huán)保效果。
三、粉塵資源化再利用。鋼鐵廠產(chǎn)生的氧化鐵粉塵氧化度高并且含有 CaO和SiO2等氧化物，不能用于現(xiàn)行的煉鐵工藝。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，可在鋼鐵粉塵中添加還原劑碳材，利用轉(zhuǎn)底爐對(duì)粉塵進(jìn)行約90%的還原，可使粉塵還原為鐵源來被利用。為進(jìn)一步有效利用鋼鐵廠的含鐵粉塵，可將還原劑和煤粉添加到含鐵粉塵中，制成生球團(tuán)，對(duì)生球團(tuán)加熱預(yù)還原制造還原鐵。先用干燥機(jī)將生球團(tuán)水分除掉，然后在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)1300～1350℃的高溫下加熱還原，還原后得到的約1000℃的還原鐵，由出料槽排出。利用轉(zhuǎn)底爐排出的廢氣顯熱對(duì)燃燒用空氣和待干燥生球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，可降低燃料用量。在生球團(tuán)中的氧化鐵被還原時(shí)，氧化鋅也被還原成鋅揮發(fā)去除，并在排氣系統(tǒng)中用袋濾器回收為粗氧化鋅。
三、粉塵資源化再利用。鋼鐵廠產(chǎn)生的氧化鐵粉塵氧化度高并且含有 CaO和SiO2等氧化物，不能用于現(xiàn)行的煉鐵工藝。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，可在鋼鐵粉塵中添加還原劑碳材，利用轉(zhuǎn)底爐對(duì)粉塵進(jìn)行約90%的還原，可使粉塵還原為鐵源來被利用。為進(jìn)一步有效利用鋼鐵廠的含鐵粉塵，可將還原劑和煤粉添加到含鐵粉塵中，制成生球團(tuán)，對(duì)生球團(tuán)加熱預(yù)還原制造還原鐵。先用干燥機(jī)將生球團(tuán)水分除掉，然后在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)1300～1350℃的高溫下加熱還原，還原后得到的約1000℃的還原鐵，由出料槽排出。利用轉(zhuǎn)底爐排出的廢氣顯熱對(duì)燃燒用空氣和待干燥生球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，可降低燃料用量。在生球團(tuán)中的氧化鐵被還原時(shí)，氧化鋅也被還原成鋅揮發(fā)去除，并在排氣系統(tǒng)中用袋濾器回收為粗氧化鋅。
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