铁合金生产中电炉烟尘的特点及烟尘综合利用.docx

1、第第 1 1 页共页共 1616 页页 目录 前言 3 第一章 铁合金概述 4 1.1 铁合金概述 4 1.2 行业困境 4 第二章 铁合金冶炼原理 6 2.1 铁合金冶炼工艺流程 6 2.2 锰系合金冶炼原理 6 第三章 矿热电炉烟气性质 8 3.1 矿热电炉烟气的产生. 8 3.2 烟气的性质 8 3.3 烟尘的性质 8 第四章 烟尘治理 9 4.1 烟气的治理方式 9 4.2 烟气的治理工艺流程 9 第五章 烟尘灰综合利用. 10 5.1 烧结制块 . 10 5.2 压球制团（块） . 10 5.3 冷压球团法在冶金粉料的各项研究 . 10 5.3.1 成型压力的研究 . 11 5.32

2、 对冷压球团中水分的研究. 11 5.33 对冷压球团设备的研究. 11 第六章 某公司对铁合金冶炼烟尘灰的利用. 12 6.1 某公司对烟尘灰的利用过程 . 12 6.2 复合球团生产的目的 12 6.3 意义和必要性 12 第七章 复合球团的几种工艺生产及运用. 14 第第 2 2 页共页共 1616 页页 7.1 含水洗矿复合球团生产方法 14 7.2 含水洗铁复合球团生产及运用 14 7.3 含煤（焦）球团的生产及运用 15 第八章 锰系合金烟尘灰利用新方式. 16 第九章 结论. 17 第十章 总结、体会. 18 10.1 总结与体会 18 10.2 谢辞 18 参考文献. 19 前

3、前 言言 铁合金是冶炼各种钢种不可缺少的还原剂，也是主要的合金材料。目前，我 国的铁合金生产方法主要是矿热电炉法（电碳法） 。目前，我国主营锰硅合金的 企业有 2486 家，其中云南有 113 家；主营锰铁产品的企业 1863 家，其中云南有 91 家，某公司就是其中云南主营锰硅合金及锰铁产品的企业，该公司年生产能 力 30 万吨，按 0.18 吨/吨的烟尘比例计算，该公司每年将生产出 54000 吨烟尘 灰， 大量的烟尘灰给治理工作带来了严重的挑战。矿热电炉排放大量的烟尘是铁 合金行业最主要的污染物， 它对环境空气质量污染及车间环境卫生都有严重的影 响，所以治理矿热电炉烟尘污染是冶金环保重要

4、内容之一。 第第 3 3 页共页共 1616 页页 第一章第一章 概概 述述 1 1、1 1 铁合金概述铁合金概述 铁合金，广义的铁合金是指炼钢时作为脱氧剂、元素添加剂等加入铁水中使 钢具备某种特性或达到某种要求的一种产品。 铁与一种或几种元素组成的中间合 金，主要用于钢铁冶炼。在钢铁工业中一般还把所有炼钢用的中间合金，不论含 铁与否（如硅钙合金） ，都称为“铁合金” 。习惯上还把某些纯金属添加剂及氧化 物添加剂也包括在内。 1 1、2 2 行业困境行业困境 根据中国产业洞察网调查数据，我国铁合金的产量逐年递增，且总体维持了 比较高的增速。2001 年我国铁合金产量仅为 450.83 万吨，但

5、是到 2005 年产量 便突破了 1000 万吨达到 1067.02 万吨，2009 年又突破了 2000 万吨，2012 年产 量突破 3000 万吨。 到 2013 年， 我国铁合金的产量达到了 3775.87 万吨， 与 2001 年相比增长了近 740%，平均每年增长率超过 18%。在 2001 年到 2013 年之间，年 度产量实际增速最低的为 2008 年，当时受金融危机影响，产量增长率仅 3.9%， 其他多数年度产量都维持了两位数的增速。从 2011 年到现在虽然铁合金产量增 速呈现逐步下滑态势，但是依然保持了两位数的增速，其中 2013 年相对于 2012 年产量增长为 14.

6、67%。 2014 年 14 月我国铁合金产量为 1223.86 万吨，同比增 速为 9.19%。中国铁合金产量的持续快速增长，使得中国已经成为世界第一铁合 金生产大国和消费大国。我国的铁合金产量约占世界产量的 40%。在铁合金产量 当中，2013 年我国硅铁产量累计达到 597 万吨，同比增长了 17.63%；硅锰产量 为 1103 万吨，比 2012 年增长 5.8%。硅铁和硅锰产量加总占到铁合金总产量的 45%。 当前我国钢铁行业面临前所未有的困境，全行业盈利水平低，企业经营形势 严峻，产能过剩矛盾日益突出。2012 年我国粗钢产量接近 10 亿吨，根据发达国 家工业化发展规律测算，未来

7、我国粗钢需求量高峰值将在 2020 年前后达到 8 亿 吨，虽然淘汰落后产能有望强化，但即便淘汰落后产能 1 亿吨计算，剩余产能仍 有约 9 亿吨，产能过剩局面仍十分严峻。 铁合金消费量，按每生产一吨粗钢计，大致为 20 公斤；其中主要合金元素 所占的份额为：锰 5.56.5 公斤，硅 23 公斤，铬 23 公斤。按上述的铁合 第第 4 4 页共页共 1616 页页 金消耗量计算，我国粗钢需求量达到最高峰值时 8 亿吨，则需求铁合金总量为 1600 万吨， 与 2013 年铁合金产量达 3775.87 万吨， 超出需求量的 135.99%， 2014 年国内粗钢产量 8.23 亿吨，国内钢铁业

8、铁合金消耗相对较高，按吨钢 30 公斤计 算，国内铁合金需求量约为 2469 万吨，2014 年我国铁合金累计产量达到 3786 万吨 （见表一） ， 将近 1300 万吨过剩产量， 这也说明铁合金产能也存在严重过剩， 导致钢铁行业对铁合金行业一直处于被压价状态的原因。在这样的环境中，如何 降低铁合金生产成本是铁合金企业生存之首位，如何利用好烟尘灰，使其由治理 变为有效的综合利用，这也是铁合金企业降低生产成本的一个重点，更是铁合金 冶炼工艺开展节能降耗，循环经济的亮点工作。 表一表一 粗钢产量与铁合金产量统计表粗钢产量与铁合金产量统计表 2、铁合金冶炼原理、铁合金冶炼原理 2.1 铁合金冶炼工

9、艺流程铁合金冶炼工艺流程 第第 5 5 页共页共 1616 页页 第二章第二章 铁合金冶炼原理铁合金冶炼原理 2.12.1 铁合金冶炼工艺流程铁合金冶炼工艺流程 高碳锰铁及锰硅合金是主要的锰系铁合金产品， 其冶炼原料为锰矿石、 焦碳、 硅石、辅料等。生产工艺流程图如下（图 2.1 锰系合金工艺流程） ： 合格原料 合格焦丁 辅 料 混合原料 铁合金熔液 炉 渣 含尘烟气 自动化配料系统 综合料仓 电炉冶炼 水淬 收尘系统 浇铸 达标烟气 外销 冶炼粉尘 精整 成品库 压球工段 排空 第第 6 6 页共页共 1616 页页 图图 2.1 2.1 锰系合金工艺流程锰系合金工艺流程 2.22.2 锰

10、系合金冶炼原理锰系合金冶炼原理 锰系合金冶炼原理如下（图 2.2 锰系合金冶炼原理示意图） 。 反应式 直接还原： （MnO）+CMn+CO 间接还原:（MnxOy)+CMn+CO 烧结工艺： （MnO2）+CO(MnO)+CO2 图图 2.22.2 锰系合金冶炼原理示意图锰系合金冶炼原理示意图 第第 7 7 页共页共 1616 页页 第三章第三章 矿热电炉烟气性质矿热电炉烟气性质 3.13.1 矿热电炉烟气的产生矿热电炉烟气的产生 矿热电炉冶炼过程中产生的废气主要是： 1.电炉熔池在高温电热下，焦碳（还原剂）与氧发生反应生成 CO、CO2； 2.熔池内碱性金属炉料在高温下气化，熔融金属被氧化

11、或直接蒸发进入废 气； 3.未被燃烧的焦末粉及矿料等被气化和蒸发的金属或热气流带出熔池进入 废气； 4.从敞口进入的空气，这些物质就是构成电炉烟气，也就是我们经常见到的 黄褐色烟雾。 3.23.2 烟气的性质烟气的性质 半封闭电炉烟气的主要组成是 N2、CO、CO2，还有少量的 SO2、H2O 等，各组 成成分的含量大致是 N2：7578% ；CO：45%、CO2：1518%； H2O：2%。半封 闭电炉烟气产生量一般在 1012Nm 3/h，烟气温度在 100300 度。 3.33.3 烟尘的性质烟尘的性质 半封闭高碳锰铁及锰硅合金电炉烟气中的烟尘浓度一般为 2-4g/m 3，烟尘本 身呈灰

12、黄 （碳锰烟尘） 及灰白 （锰硅烟尘） 色球状体， 堆密度为 0.420.62g/cm 3 , 烟尘主要成分：SiO2、FeO、MgO、Al2O3、CaO、C、Mn 等,具体成分如下表二。 表二：碳锰合金及锰硅合金烟尘成分：表二：碳锰合金及锰硅合金烟尘成分： 冶炼产品 烟尘成分/% 堆密度 （g/cm 3） SiO2 CaO MgO FeO Al2O3 C Mn 锰硅合金 17 5 3 5 5 9 25 0.420.5 碳锰合金 5 46 8 2 4 9.5 28 0.62 第第 8 8 页共页共 1616 页页 第四章第四章 烟尘治理烟尘治理 4 4、1 1 烟尘的治理方式烟尘的治理方式 烟

13、尘治理的方法主要是湿法净化及干式净化两种方式。 用于铁合金埋弧电炉 的空气污染控制设备有湿法净化器、电除尘器和布袋除尘器。下面分别简介三种 炉气净化设施的优劣情况： 湿法除尘器湿法除尘器 在工业上使用许多不同设计的湿法除尘器, 以捕集各种来源的不同灰尘, 己取得很可观的经验。但是, 这些设备用于埋弧电炉烟气时, 却常常效果甚小。 缺点是：( 1 )运转时能耗费用高, 约为布袋除尘器的3倍以上； ( 2 ) 产生水 污染问题；( 3 ) 产生腐蚀问题。 静电除尘器静电除尘器 从静电除尘器在工业上广泛用作有效的气体净化器来看, 现时铁合金工业 却很少用它来防止污染, 这是由于铁合金烟尘电阻高、 粒

14、度细, 所以静电除尘器 在气体净化上, 通常不认为是埋弧电炉烟气的理想净化设施。 布袋除尘器布袋除尘器 布袋除尘器能从烟气中回收一定产品, 故使它发展成为有效的气体净化设 施,而被认为是回收气体中细粒物质最有效最良好的设备。对此类设备提出可靠 性和耐久性的要求, 亦能得到满足。在温度、水份、含尘量、体积等变化不定的 情况下, 它能均匀高效地工作。 在现场的效率测定中, 对于电炉微细烟尘每立方 米含量为2克时, 除尘效率稳定在99% 以上,尾气中看不见固体物。 综上所述，在铁合金生产中烟气的治理末端设备主要选择布袋除尘器。 4 4、2 2 烟气治理工艺流程烟气治理工艺流程 铁合金冶炼烟气治理工艺

15、流程如下（图 4.2 烟气治理工艺流程） ，其中旋风除尘 器、表冷管、箱式除尘器、布袋除尘等四个点收集烟尘灰。 管道 旋风除尘器 管道 电炉 烟罩 表冷管 布袋除尘器 管道 箱式除尘器 第第 9 9 页共页共 1616 页页 图图 4.24.2 烟气治理工艺流程烟气治理工艺流程 第五章第五章 烟尘灰综合利用烟尘灰综合利用 5.15.1 烧结制块烧结制块 将烟尘灰、细粒度锰精矿及一定比例的焦粉或者煤混合拌均，进行两种方式 的制块。 一是采用土烧结，即所谓的平地吹将矿粉堆在地面蓖条上，然后点火鼓 风烧结。土烧结投资少、设备简单、容易上马，但产量低、劳动条件差、燃耗高， 微小粒度物料如电炉收尘飞扬损

16、失大。目前仍有许多厂采用此方法。但采用土法 烧结，电炉烟尘飞扬损失严重，即损失资源又污染环境。 二是采用烧结机进行烧结。由于锰精矿烧结方案不像铁精矿烧结那么单一， 往往有两种甚至两种以上物料，如细粒度锰精矿、烟尘灰；如碱度高和碱度低的 物料等。各种烧结方案差异很大，而烧结设备的制造则多是借鉴铁精矿烧结的， 很难满足锰精矿烧结的不同要求。 综上两种方式总的来说规模小、产品品种多、工艺较难掌握，在利用烟尘灰 方面还是存在局限。 5.25.2压球制团（块）压球制团（块） 冷压球团成型机理：压团就是利用外力破坏模具中由粉料颗粒之间的摩擦 力和机械咬合力形成的“拱桥效应”，使粉料中各颗粒向着自己有利方向

17、移动， 重新排列，以减少粉料中颗粒之间的孔隙度，增大颗粒间接触面，使颗粒之间的 相互作用力不断增加。随着外压力的增大，颗粒之间的相互作用力、团块的密度 及强度也随之增大，最后形成具有一定大小、密度和强度的团块。根据被压物料 的性质不同颗粒间的作用力也不同。若是脆性物料，则在造块过程中物料将被压 碎， 所产生的细粉会充填空间，由于这些新产生的细粒物料上存在大量自由化学 键，在外力作用下相互接触时能发生强烈的重新组合粘结。若是塑性物料，则在 压制过程中发生塑性变形的颗粒会相互围绕着流动， 此时颗粒之间会产生强烈的 范德华力而粘结和联结。实际生产中，这两种力在颗粒之间并存。 冷压球团造块法与烧结法相

18、比，压团法具有以下特点: ( 1) 成品大小均匀，不需再做整粒处理； ( 2) 经进一步加工后的成品，入炉冶炼时因几何形状特殊具有较大安息角， 减少物料偏析； 排空 第第 1010 页共页共 1616 页页 ( 3) 压团法适用于很多粉料成型，且对粉料的粒径范围要求较宽； ( 4) 压团所需设备简单、投资省、易于管理和能耗低，是节能环保的一种 造块方法。对中、小规模的粉料成型具有重要意义。 在冶金中，冷压球团技术不仅广泛用于炼钢污泥和氧化铁皮、高炉烟尘、磁 铁精矿粉和各类铁合金粉矿的造块处理， 还广泛应用在有色冶炼中间返料的造块 以及工业硅粉状还原剂造块等方面。总之，凡是处理规模小、粒度较宽的

19、冶金粉 料均可采用冷压球团法进行造块处理。 5.35.3冷冷压球团法在冶金粉料的各项研究压球团法在冶金粉料的各项研究 5.3.1 5.3.1 成型压力的研究成型压力的研究 冷压球团造块的主要特点就是对团块施加一定的压力去破坏物料的拱桥效 应，使团块内部颗粒重排，并逐渐密实化。因此压力与团块的机械强度和孔隙率 有很大关系， 外界所施加给团块的力越大越有利于破坏物料的拱桥效应而促进团 块成型，提高团块的机械强度。但外力太大会将物料压溃，增加新断面，新断面 因无粘结剂而影响整个团块的强度。 在锰精矿压团试验中发现随成型压力增大团 块落下强度和抗压强度都增大。当成型压力达到40MPa 时，抗压强度和落

20、下强度 均达最佳。此后增大压力，物料将被压溃，引起反弹，导致各指标下降。在锰硅 合金粉造团试验中，分别考察不同压力下团块强度的变化。 结果发现随压力增大 团块抗压强度也增加，当压力为2000Pa 时团块抗压强度达1180N/个。以转炉污 泥和煤粉为原料，分别做不同成型压力下的压团试验。试验发现当压力为18MPa 时团块抗压强度可达2011N/个。说明成型压力在一定范围内可提高团块性能。 在 萤石造块试验中发现，压力大小对落下强度的影响比对抗压强度的影响更大，外 压力为15MPa 时抗压强度和落下强度均较佳。在试验中发现，当压力为50Pa 时， 干、湿团块的力学性能较好，落下强度均超过10 次/

21、球，抗压强度达1Pa; 当压 力为75kN 时，落下强度和抗压强度急剧下降; 当压力增至100Pa 时，团块脱模 困难。不同类型的物料所需成型压力不同，若是脆性物料，则易被压碎，因此成 型压力不能太大; 若物料塑性较好，则在较大压力下，物料内部的颗粒之间会相 互围绕着流动，使颗粒之间产生范德华力将其联结，因此成型压力可大些，以便 提高团块冷强度。不论是何种物料，成型压力过小，物料颗粒不能获得紧密排列 所需要的压力，其机械强度会受影响; 成型压力过大，不仅脱模困难，而且过大 压力会破坏团块粘结的连续性结构，使团块失去强度。 5.3. 2 5.3. 2 对冷压球团中水分的研究对冷压球团中水分的研究

22、 在冷压球团造块过程中，水分不仅是一种润滑剂，还充当物料和粘结剂之间 的反应介质。适宜的水分可以降低物料颗粒之间的摩擦力，便于颗粒滑动，有利 于提高团块强度。 通常原料水分过高， 其初始成球较快， 但易造成生球相互粘结、 变形及不易脱模，导致生球粒度分布不均、强度较差，同时增加干燥成本。而原 料水分过低，则容易出现两半球间缝隙增大，粉料结合强度差，成球率低甚至无 法成球的现象。水分与冷压球团物料本身性质、粘结剂种类和成型压力有关。物 料干燥、粒度小及成型压力大、所用粘结剂亲水性好时所需水分多。 5.3.3 5.3.3 对冷压球团设备的研究对冷压球团设备的研究 冷压球团法可分为冲压式压团、 对辊

23、式压团、 环式压团和螺旋挤压式压团等。 其中在冶金中常用的是对辊式压团，该压团系统主要由混碾机、 链斗式提升机和 对辊式压球机组成。 对辊压团是将物料从两辊轮的上方连续加入至辊轮的球窝之 间，在外力作用下粉料产生体积压缩，球窝在辊轮转动下逐渐闭合，使作用在物 第第 1111 页共页共 1616 页页 料上的成型压力逐渐增大。当辊轮上的球窝转动到距离最小时成型压力达最大， 物料也随之而成型。然后随着辊轮的转动团块上作用力逐渐减小为零，此时团块 便从球窝处脱落。 在压团过程中对辊压球机常出现出现物料结拱、 喂料不足以及 脱模困难等问题。针对这一问题，通过对压球机的结构及工作原理的分析，解释 出现以

24、上问题的基本原因，并在此基础上对设备进行了一系列的改造，使之满足 工业生产的需要。此外，在冷压球团过程中，成型压力不同，给料方式也不同。 若成型压力低，则可以通过压团机料仓中物料自重给料; 若成型压力大，则采用 立式圆锥螺旋强制给料方式给料。强制给料实际上就是在压团前将粉料预压，以 排除粉料内部的多余空气，使成球率增加的同时团块冷强度也随之增加。 在处理 浮渣焙砂及氧化锌粉料时，采用一段混合，一段预压，一段成型的工艺流程，以 保证团矿的密度，最高成型压力达120MPa。此工艺下团块的冷热强度均满足生产 要求。 第六章第六章 某公司铁合金冶炼烟尘灰的利用某公司铁合金冶炼烟尘灰的利用 6 6、1

25、1 某公司对烟尘灰的利用过程某公司对烟尘灰的利用过程 在铁合金冶炼烟尘的综合治理利用方面， 该公司建设了一条针对铁合金冶炼 产生烟尘灰的复合球团生产线。该生产线采取对辊式压团法，该系统主要由混碾 机、链斗式提升机、对辊式压球机和链篦机组成。具体工艺流程如下（图 6.1 复合球团生产工艺流程） ： 细矿 A 粉矿 B 收尘灰 粘结剂 水 取样分析 复 合 球 团 进入电炉冶炼 图图 6.16.1 复合球团生产工艺流程复合球团生产工艺流程 6.26.2 复合球团生产的复合球团生产的目的目的 1、实现电炉烟尘、细锰精矿等资源能得到综合有效的回收利用，提高锰资 源利用率，降低铁合金生产成本； 2、实现

26、精料入炉，有效改善电炉炉料的透气性，使炉况顺行，提高铁合金 生产的经济技术指标，降低电耗，提高产量； 3、减少烟尘对环境的污染、实现节能减排和清洁生产； 自动配料 混 辗 机 压 球 机 干 燥 第第 1212 页共页共 1616 页页 4、解决大量粉料入炉易发生翻渣、喷火等电炉事故的问题； 5、推动铁合金生产的产业革命，实现铁合金入炉物料和还原剂的处理产业 化。 6.36.3 意义和必要性意义和必要性 该公司经过 40 多年持续发展，已形成年产锰矿石 40 万吨、锰系铁合金 30 万吨、锰粉 1.2 万吨、高锰酸钾 0.4 万吨，拥有多项核心技术，集采、选、冶为 一体的综合性企业。该公司已成

27、为省最大、国内重要的铁合金企业。随着公司不 断发展，在资源综合利用方面及烟尘综合治理方面采取了许多办法。 1 1、我国是一个贫锰国，资源量少、储量分散、品质也不高。由于钢铁工业 的高速发展， 对锰系铁合金的需求量大， 国内的资源量远远不能满足要求。 因此， 除大量使用进口矿外，也大量使用国内较低品位的锰矿石。近年来随着进口矿价 格和运输费用的大幅增加，不得不使用更多的低品位、细粒度粉锰矿，恶化了生 产条件。近年来频繁发生的铁合金电炉爆炸事故，绝大多数是由于使用了过多的 粉状物料，导致物料透气性过差所致，解决过多细粒度粉矿入炉刻不容缓。 2 2、根据矿山“贫富兼采”的原则，综合利用矿山资源，随着

28、该公司矿石开 采条件的不断变化，特别是加强了对呆滞低品位矿体的开采后，低品位锰矿体开 采的入选矿量增加、这部分矿石可选性差、跑尾严重，选矿指标有所降低。经统 计分析， 原矿入选品位没有超过 18%， 目前， 原矿入选品位呈逐年缓慢下降趋势， 锰粉精矿占精矿总量的比例增加 。 3 3、在铁合金冶炼过程中产生大量的烟气，烟气中除有 CO、CO2等气体外， 还含有大量的极细微粒的物质。每冶炼一吨锰系铁合金，排出的烟尘量为 250 300 公斤，烟尘量中含锰 2535%左右，高于一般锰精矿品位，必须给以回收利 用。2006 年全国锰系合金年产量 350 万吨左右，产生烟尘 87.5105 万吨，烟 尘

29、含锰量至少 26.25 万吨。该公司 2008 年回收烟尘 2.8 万吨，这些烟尘如果不 能有效的回收利用，即浪费资源又污染环境。烟尘是一种含金属氧化物的极细微 粒物质，比表面积在 200600m 2/Kg，回收时要消耗电能，费用较高。处理烟尘 的方法通常是与细粒度锰精矿搭配烧结， 由于烧结时需要在拌有燃料的物料中通 入空气燃烧，烟尘又发生大量飞扬损失造成二次污染。很多企业、特别是小企业 在算了经济帐后，觉得不合算就放弃对烟尘的处理，将回收的烟尘当废物抛弃， 收尘设施有时也成为消极应付环保检查的手段， 致使在一些地区环保部门出大力 抓收效甚微。 4 4、由于资源的特点及其它原因，使得我国的铁合

30、金企业难以像钢铁企业那 样建设现代化的烧结厂，90%以上的企业均是因陋就简采用平地吹土法烧结，每 吨烧结矿需消耗 120200Kg 煤或焦粉，灰份含量一般在 2030%，主要成分是 Si02和 Al203，还有磷等有害杂质，大量的灰份带入炉内增加了电耗。 由于资源的特点及其它原因， 使得我国的铁合金企业难以像钢铁企业那样建 设现代化的烧结厂、球团厂，90%以上的企业均是因陋就简采用土法烧结，金属 飞扬损失大，特别是处理电炉烟尘一类微细物料时损失超过15%以上，造成环境 污染，属国家明令淘汰的落后工艺。 5 5、造成上述现象的原因是缺乏有效、经济和环保的处理利用烟尘、粉锰精 矿的方法。球团技术能

31、使企业获利，使烟尘的收集利用变成积极主动的行为，同 时也使粉锰精矿、烟尘造块的清洁生产成为现实。在球团生产中，通常要添加物 料总量 610%的纸浆或糖浆废液作为粘结剂。纸浆和糖浆废液历来是环保部门 要求造纸厂、糖厂必须加以处理才能排放的。 第第 1313 页共页共 1616 页页 复合球团方法将其它产业的污染物有效利用，真正做到社会资源的循环使 用，为建设节约型社会，建设人与自然共存共容的和谐社会，取到积极作用。 第七章第七章 复合球团的几种工艺生产及运用复合球团的几种工艺生产及运用 7.17.1 含水洗矿复合球团生产方法含水洗矿复合球团生产方法 该生产方法主要是利用加工合格原料时锰矿经过筛分

32、产生的粉矿、经过选矿 产生的细粒级矿石及冶炼过程经收尘系统产生的粉尘， 按一定比例搭配公司自制 的粘结剂进行压制生成球团矿。 压制的球团矿作为冶炼合格粒度的原料进行入炉 冶炼，从而提高了资源利用率，达到循环经济，也为企业创造更大的经济效益。 2012-2013 年由于钢铁市场不景气，也给上游企业铁合金市场带来了严重的打 击，生产铁合金也出现严重亏损，为了有效的减少亏损，在铁合金生产上也想了 很多方法。水洗矿的有效应用就是一个好的方案。这里指的水洗矿主要是含在泥 土中的锰结核矿经过螺旋分级机、水等采取重力浮洗方法得到的锰矿，粒度在 6mm 以下， 该矿就是由于粒度的原因， 在冶炼过程中直接配入，

33、 对炉况影响很大， 炉况透气性不好，生产过程中存在安全隐患，但该矿价格低。在降本控亏工作中 也采取直接入炉的方式，最终还是因粒度过小，炉况难于控制，为了能利用该矿 的价格优势（该矿吨度价为 19.4 元/吨，其它矿石吨度见下表三）,选择了其它 方式的入炉。 表三：原料品位及吨度价统计表表三：原料品位及吨度价统计表 原料 品位% 吨度元 原料 品位% 吨度元 备注 原生矿 27 30.07 富锰渣 28 40.29 缅矿是库存价 缅矿 28 45.86 南非矿 37.5 42.67 其它矿石为当期价 澳矿(高铁) 37 38.11 加蓬矿 43.5 39.54 针对上述水洗矿直接入炉生产存在的不

34、足及该矿有价格优势， 提供一种复合 球团生产工艺，该生产工艺采取在配比中配入了水洗矿，从而有效的改变了水洗 矿的性质，并随原料配入，经过复合球团生产工艺，性质的改变，能够有效提高 水洗矿的利用率。改变了复合球团的原料成分，为复合球团生产扩宽了原料，进 一步提高了复合球团利用率，并为炉况稳定提供了原料保障。 在已有复合球团生产工艺流程中原料搭配进行调整，原料配比中加入水洗矿， 工艺流程与常规流程相同，经过配入水洗矿，复合球团利用不仅得到了提高，也 从一个方面提高了水洗矿的使用率，有效的体现了水洗矿的价格优势。 该生产工艺， 为了有效地提高复合球团的利用率， 该法在已有工艺的基础上， 采用水洗矿的

35、配入，改变原料组成，首先将优质的水洗矿（吨度价低）作为生产 复合球团的原料，加入水洗矿的复合球团入炉后，在锰硅合金冶炼生产过程中达 到了低成本生产，为锰硅合金生产降本控亏奠定了基础。 第第 1414 页共页共 1616 页页 7.27.2、含水洗铁复合球团生产及运用含水洗铁复合球团生产及运用 该生产工艺涉及锰系铁合金原料及生产， 特别是一种生产高碳锰铁的原料及 配入该原料的生产方法。为了能改善复合球团性质及入炉性能，进行了复合球团 生产工艺的调整，经过调整原料组成满足了冶炼生产的需要。经过调整复合球 团生产工艺配比，含水洗铁复合球团压力和品位得到提高而且入炉后炉况稳 定，回收率有所提高，前期回

36、收率平均值在 78.15%左右，而加入含水洗铁复 合球团后，回收率达 78.72%，具体见下表四： 表四：主要指标统计表表四：主要指标统计表 平均日产 量（t） 入炉品位 （%） 矿耗（t/ t） 单位电耗 （kw.h/t） 焦耗（t/ t） 回收率 （%） 备注 80.24 32.51 3.00 3305 0.53 78.15 无水洗铁球团 78.72 30.25 3.08 3377 0.54 78.72 水洗铁球团 从统计表中看电耗偏高，主要是入炉品位降低的缘故，品位越低耗电越 大，这也说明对入炉原料高品位入炉非常重要，因此要想加大球团用量就必 须提高球团品位，以不至于影响入炉原料的综合品

37、位。经过对复合球团工艺 的调整，在复合球团矿入炉工艺中改善电炉冶炼炉况并提高了高碳锰铁冶炼 技术经济指标。经过配加水洗铁，进一步提高了入炉复合球团品位，为提高 入炉重料品位提供了原料保障。经过配加水洗铁，进一步提高了入炉球团的 抗低温耐压性能，为增大球团入炉比例提供了基础。 7.37.3、含煤（焦）球团的生产及运用、含煤（焦）球团的生产及运用 在锰系铁合金生产中，碳质还原剂主要采用冶金焦。我省的煤炭资源虽然 丰富，但褐煤多，能够制冶金焦的焦煤少。在固定碳相当情况下，无烟煤和冶金 焦的价格相差很大。以煤代焦是降低铁合金生产成本的有效途径，该工艺就是在 生产复合球团原料中配入一定比例的煤或者粉焦，

38、 使其复合球团中含有一定量的 碳，从而在冶炼过程中少配或者不配碳，提高煤及粉焦的利用率。生产出的复合 球团低温抗压强度高，还原性能好，投入冶炼后，电极容易下插，还原效果好， 炉况变好，热量损失减少，焦耗、电耗、回收率、渣锰等指标有一定提升。 第第 1515 页共页共 1616 页页 第八章第八章 锰系铁合金烟尘灰利用新方式锰系铁合金烟尘灰利用新方式 在钢铁及铁合金冶炼原料中， 针对焦碳的综合利用方面作了很多研究工作， 并取得了很好的效果。 钢铁冶炼中生铁冶炼有铁焦， 铁合金产品硅铁冶炼有硅焦， 从而在锰系合金冶炼中是否也能出现锰焦一说，在冶炼原料搭配中选择该种焦 碳，改变焦碳的性质，从而提高焦

39、碳的利用率及其它方面的优势，从焦碳的制取 过程来看，若把一定量的烟尘灰压入煤中进行焦碳的制作，制作成的焦碳就是锰 焦。可以改变焦碳的性质，比电阻增加，也使焦碳中含有一定量的锰，达到综合 利用烟尘灰。 这只是一种工艺设想， 还没有在生产实际中实施运用， 但总体来说， 这是一种全新的烟尘灰利用方式。 第第 1616 页共页共 1616 页页 第九章第九章 结论结论 通过该课题的研究， 锰系铁合金烟尘灰的综合利用上总体上来说还是比较成 功的，但在生产实际中还有出现了很多困难及技术上的问题。复合球团抗压低， 成球率低、 在使用过程中出现受热粉化率高及生产复合球团过程中碳锰烟尘灰与 锰硅烟尘灰压制出来的耐压强度都不一样等问题。总的来说，经过工程技术员的 共同努力，在复合球团的运用上取得了很多成绩，在烟尘灰的治理上得出了一些 好的综合利用方法、利用途径。 参考文献：参考文献： 1、戴维, 舒莉. 铁合金冶金工程M . 北京: 冶金工业出版社, 1999 2、赵乃成,张启轩. 铁合金生产实用技术手册M . 北京: 冶金工业出版 社,1988 3、张玉林等应用冷压球团法处理锰粉矿J 中国锰业， 2006 4、蔡德鸿等含水洗铁复合球团的生产及运用J . 铁合金,2013 5、甘胤等冷压球团技术在冶金中的研究进展. 矿产综合利用，2014 6、铁合金在线资料