在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中,幾乎每個(gè)階段都會(huì )產(chǎn)生粉塵——從燒結、高爐到轉爐和電弧爐(EAF)。這種粉塵也稱(chēng)為除塵灰,通常含有一定比例的鐵,使其成為二次利用的重要資源。然而,一個(gè)主要挑戰阻礙了粉塵的有效回收:粉塵通常非常細小、高度分散,難以壓制成可用的塊狀物。
在鋼塵壓塊時(shí),您是否遇到過(guò)這樣的問(wèn)題?我們將為您深入探討為什么鋼鐵廠(chǎng)的粉塵——尤其是粒徑小于100μm的粉塵——很難壓塊,以及哪些具體的技術(shù)策略可以幫助克服這些限制。
鋼鐵廠(chǎng)粉塵,包括高爐粉塵、EAF粉塵或除塵灰,通過(guò)袋式過(guò)濾器、靜電除塵器或旋風(fēng)分離器從煉鋼過(guò)程中的廢氣中捕獲。盡管其成分因工藝而異,但通常包括:
l 燒結塵:燒結塵是指在燒結過(guò)程中,燒結煙氣通過(guò)主煙道進(jìn)入靜電除塵器時(shí)捕獲的粉塵。平均粒徑約為100 μm;灰白色;堆積密度0.5–1.0 g/cm³。由于其細小的顆粒和低堆積密度,燒結塵在儲存時(shí)具有良好的流動(dòng)性,不易壓實(shí),并且用自卸卡車(chē)卸載時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量粉塵。
l 高爐除塵(袋式除塵器):高爐除塵,又稱(chēng)高爐煤氣除塵或二次高爐除塵,是指在煉鐵過(guò)程中,高爐頂部氣體經(jīng)過(guò)重力除塵器和袋式除塵器后收集的粉塵。平均粒徑~130 μm;深灰色;堆積密度0.7–1.1 g/cm³,高爐除塵的外觀(guān)類(lèi)似于磁鐵礦粉。
l 轉爐除塵:轉爐除塵是指在煉鋼過(guò)程中從轉爐煙氣中收集的粉塵。通過(guò)干式除塵系統捕獲的粉塵稱(chēng)為轉爐細塵或二次塵,而通過(guò)濕式除塵收集的物料則稱(chēng)為污泥。平均粒徑~120 μm;灰紅色;堆積密度1.0–1.5 g/cm³,外觀(guān)類(lèi)似赤鐵礦粉。
l 電弧爐粉塵(EAF粉塵):EAF粉塵是從電弧爐廢氣系統中捕獲的細顆粒物。在廢鋼熔煉過(guò)程中,各種元素被氣化,隨后隨著(zhù)廢氣冷卻而凝結形成粉塵顆粒。這些粉塵通過(guò)布袋除塵器或靜電除塵器收集。顆粒大小不一,但通常為<75 μm;常富含鐵、鋅、鉛、氯或堿金屬。
鋼塵的含鐵量在20%到30%之間,具有再利用的潛在價(jià)值。然而,由于壓塊性能差和爐子兼容性有限,許多鋼廠(chǎng)要么將其填埋,要么將其堆放。
讓我們從技術(shù)角度探討根本原因:
一些鋼塵的顆粒小于0.1 mm(100 μm)。這種高細度會(huì )帶來(lái)問(wèn)題:
l 低顆粒慣性:在壓縮過(guò)程中,細小顆粒傾向于松散地重新排列,而不是形成致密的、相互連接的結構。
由純細粉制成的磚塊起初看起來(lái)很粘合,但結構很弱。
圖片alt標簽:壓塊強度試驗
超細粉體的堆積性較差,這導致壓塊具有以下特性:
l 高孔隙度,
l 低干密度,
l 抗壓強度和跌落強度差,
這在干燥、運輸或裝入爐子時(shí)很容易破裂,造成材料損失、粉化、灰塵再懸浮和*危險。
粘合劑對于壓塊至關(guān)重要,但細粉會(huì )帶來(lái)獨特的挑戰:
l 粘合劑如膨潤土、水玻璃或糖蜜和石灰很難均勻地涂覆超細顆粒。
l 粘合劑的過(guò)度使用會(huì )增加成本,并可能降低冶金性能(例如,過(guò)多的灰分或硫)。
l 使用不足會(huì )導致粘結不良和壓塊失效。
在任何細粉壓塊過(guò)程中,劑量控制和混合精度都是至關(guān)重要的。
鋼塵通常含有揮發(fā)性金屬,如鋅、鉛和鎘,尤其是來(lái)自EAF或鍍鋅廢料處理過(guò)程的金屬。這些元素可能:
在爐內蒸發(fā)和凝結,造成堵塞和熟料形成,
耐火襯里反應,加速磨損,
破壞氣體流動(dòng),降低還原效率。
在這種情況下,粘合劑必須仔細選擇,不僅為了強度,而且為了在還原氣氛下的熱穩定性和化學(xué)惰性。
為克服這些問(wèn)題,鋼鐵行業(yè)開(kāi)發(fā)了各種策略。大多數成功的實(shí)踐結合了材料調節、粘合劑和設備優(yōu)化。
l 使用較粗的材料(例如鋼渣、磨粉)進(jìn)行造粒有助于平衡堆積密度并降低孔隙率。
l 使用有機粘合劑可提高粘合性、強度和耐熱性。
l 混合粘合劑(有機和無(wú)機粘合劑的混合物)越來(lái)越受歡迎,它提供了兩者的*佳性能。
l 輥壓機的輥縫、壓力和停留時(shí)間的調整直接影響到壓塊質(zhì)量。具有定制槽形的輥壓機可生成均勻、高強度的壓塊。
在建杰,我們專(zhuān)注于為難處理的物料提供粘結劑驅動(dòng)壓塊解決方案。我們的優(yōu)勢不僅在于銷(xiāo)售產(chǎn)品,還在于為每個(gè)客戶(hù)量身定制解決方案。
綁定定制:
l 設計用于匹配原材料特性(水分、細度、雜質(zhì))
l 包括具有高耐熱性的選項,非常適合Zn/Pb富集的灰塵
技術(shù)支持:
l 材料分析→實(shí)驗室試驗→現場(chǎng)測試→生產(chǎn)規模
l 包括設備咨詢(xún)、參數建議和質(zhì)量監控
性能平衡:
l *大化壓塊強度
l *大限度地降低粘合劑成本和對爐子操作的影響
l **、清潔的燃燒和*小的爐渣問(wèn)題
鋼塵壓塊,尤其是超細顆粒的壓塊,是復雜的,但完全可解決。通過(guò)使用合適的粘合劑,優(yōu)化材料準備,以及使用適合用途的設備,鋼鐵制造商可以*地將廢料轉化為價(jià)值。
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