[发明专利]钢铁厂粉尘回收利用工艺以及系统

说明书

本发明涉及粉尘回收，提供一种钢铁厂粉尘回收利用工艺，先将粉尘(或添加还原剂粉料)混匀制粒，与还原剂粉料混合后装入还原室内，采用燃烧室加热还原室，粉尘中的铁氧化物与锌氧化物分别生成海绵铁与锌蒸汽，收集海绵铁，锌蒸汽则在冷却后进行收集；还提供一种钢铁厂粉尘回收利用系统，包括燃烧室以及还原室，每一还原室均与燃烧室紧邻，且还原室与燃烧室之间采用炉墙分隔，还包括有冷凝装置，每一还原室均设置有排气口，且均设置有卸料口。本发明的工艺中，采用隔焰加热的方式，不但可以在粉尘中回收金属铁与金属锌，且能够实现铁锌的高效分离，以得到高质量的海绵铁与液态锌，回收率非常高，且工作过程利于控制。

技术领域

本发明涉及钢铁企业的粉尘回收，尤其涉及一种钢铁厂粉尘回收利用工艺以及系统。

背景技术

随着我国钢铁行业快速发展，钢铁产量已连续多年稳居世界第一，但是，产量增加的同时，钢铁生产中产生的粉尘量也在不断增加，主要固废有：烧结尘泥、高炉瓦斯灰、除尘灰、转炉尘泥、电炉粉尘、连铸及轧钢氧化铁皮等，这些粉尘中含有大量的金属元素，如铁、铅、锌、钾、钠等，同时也含有碳等可燃物，由于钢铁厂粉尘呈现成分复杂、元素品位波动大等特点，导致综合回收利用难度大，成为困扰钢铁生产企业的一大难题。以上固废由于产生量大，如将其采取填埋、废弃等简单处理方式，对土壤、河流等环境污染极大；如在钢铁厂内部循环利用，仅能使铁、碳等元素得到有价值回收，而铅、锌、钾、钠等元素是高炉冶炼的有害元素，在高炉内循环富集后导致高炉结瘤、风口烧损、煤气管道堵塞等，严重影响高炉寿命及正常生产。

钢铁厂粉尘综合利用技术主要分为火法和湿法两大类，基于规模化和环保等多方面考虑，大多数钢铁厂采用火法冶炼，目前，粉尘回收的火法技术主要有回转窑、转底炉等。回转窑处理钢铁厂粉尘工艺将高炉瓦斯灰及重力除尘灰等配料造球，通过回转窑进行直接还原，还原产物直接打水冷却后磁选得到直接还原铁，高温烟气通过多级弯管冷却后进入布袋除尘，分离后得到氧化锌粉，为了得到高附加值的氧化锌粉，该工艺对原料Zn的品位要求高，原料中高炉布袋灰及重力灰配比高，另外，由于高温烟气通过自然冷却，热量不能有效利用，造成工序能耗高，同时，回转窑直接还原过程中易结圈，设备作业率低，总之，该工艺存在能耗高、还原产品金属化率低、仅适合处理含Zn高的粉尘、作业率低、环保效果差等缺点；转底炉工艺是将各自钢铁厂粉尘及煤粉等配比造球，通过转底炉进行煤基直接还原，得到海绵铁产品，送入转炉炼钢或高炉炼铁，同时，高温烟气采用余热锅炉发电进行余热回收，得到的低温烟气采用布袋除尘收集氧化锌粉尘，该工艺对粉尘原料Fe品位要求高，因此，氧化铁皮及各种Fe品位高的除尘灰配比高，另外，转底炉炉内气氛控制难度大，得到海绵铁金属化率不高，产生的高温烟气中含Zn等碱金属易堵塞管道，需要经常清理，总之，该工艺存在对粉尘Fe品位要求高、还原产品金属化率低、能耗高、烟气系统故障率高、设备作业率低等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢铁厂粉尘回收利用工艺，旨在用于解决现有的钢铁厂对粉尘的回收综合利用率较低的问题。

本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种钢铁厂粉尘回收利用工艺，包括以下工艺步骤：

收集钢铁厂的各种粉尘混匀后制粒，或粉尘与还原剂粉料混合后制粒，形成的粒状物料再与还原剂粉料混合后装入还原室内，封闭所述还原室；

采用燃烧室加热装料后的所述还原室，所述还原室内铁氧化物与锌氧化物各自发生还原反应，所述还原室与所述燃烧室之间采用炉墙隔开；

所述还原室内还原产生的海绵铁由所述还原室下端部排出，产生的锌蒸汽随其内产生的炉顶煤气由所述还原室的上端部排出；

将由所述还原室排出的所述锌蒸汽与所述炉顶煤气的混合气体进行冷却，获取液态金属锌并收集。

进一步地，将冷却后的所述炉顶煤气导入所述燃烧室内作为燃气燃烧。