[发明专利]一种除尘灰冷压块及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及炼钢废料资源化利用技术领域，具体公开一种除尘灰冷压块及其制备方法和应用。除尘灰冷压块，包括以下质量份数的组分：转炉除尘灰70‑80份，氧化铁皮10‑15份，冶炼废渣10‑20份和粘合剂4‑6份。所述除尘灰冷压块可以通过静压或振压两种方法制备得到，可用于作为转炉炼钢的造渣剂、助熔剂、氧化剂、冷却剂、脱硫剂和脱磷剂。本发明的除尘灰冷压块具有成型率高、密度和强度高、粘合剂用量少、分化率低以及压制过程无需蒸养或其它养护过程的特点。

技术领域

本发明涉及炼钢废料资源化利用技术领域，尤其涉及一种除尘灰冷压块及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国冶金行业的快速发展，钢铁企业生产过程中所产生的粉尘对环境的影响也越来越受到人们的重视。尤其在转炉冶炼的过程中，会产生大量的灰尘，对于这些灰尘，目前一般采用两种方法进行处理，一种为湿法除尘，并产生含铁的尘泥，也称为污泥；另一种为干法除尘，最终产生的是除尘粗灰及细灰。由于干法除尘对细小粉尘控制能力更强，且通过干法收集的转炉除尘灰是一种良好的冶金二次资源，TFe含量可以达到50％以上，可以作为转炉冶炼中的助熔剂和氧化剂。同时转炉除尘灰还含有一定量的碱性氧化物(CaO、MgO等)，也可以作为造渣剂使用。因此，充分回收利用这些转炉除尘灰，不仅有利于环保、实现资源的可持续发展，还有助于降低生产成本、提高钢厂经济效益。随着我国冶金行业的迅速发展，以及人们环保意识的增强，转炉除尘灰的高效利用得到人们的广泛关注。

由于转炉除尘灰的粉尘颗粒极其细小，无法直接使用，传统的方式是将收集到的转炉除尘灰与一定量的粘合剂混合后挤压制成球团进行回炉利用。但是传统的制备方法得到的回炉冶炼用冷固球团的强度低、粉化率高，其由高位料仓向转炉内投放过程中极易被吹散和带出，不仅严重影响转炉除尘灰的二次利用效率，还会造成二次污染。若增加粘合剂的用量或者更换、优化粘合剂的成分又容易带入对钢铁生产不利的物质，影响炼钢的质量。因此，目前的冷固球团技术虽然对炼钢除尘灰进行有效的回炉重新利用，但是受除尘灰本身的性质和其它原因的影响，冷固球团中除尘灰的含量比较低，且需要添加大量的胶黏剂，且效果并不理想，在钢厂实际生产应用中存在诸多不便。

发明内容

针对现有利用转炉除尘灰制成的回炉冶炼用球团强度低、粉化率高，除尘灰利用率低以及容易产生二次污染的问题，本发明提供一种除尘灰冷压块及其制备方法和应用。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种除尘灰冷压块，包括以下质量份数的组分：

转炉除尘灰70-80份，氧化铁皮10-15份，冶炼废渣10-20份和粘合剂4-6份。

本发明提供的除尘灰冷压块利用特定配比的转炉除尘灰、氧化铁皮和冶炼废渣为原料，并加入特定含量的粘合剂而得到，具有成型率高、粉化率低、压制过程无需蒸养或其它养护过程的特点，避免产生二次污染。转炉除尘灰和氧化铁皮均为炼钢过程中产生的废弃物，其中，冶炼废渣为炼钢产生的废渣，其主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁酸二钙、RO(镁、铁、锰的氧化物，即FeO、MgO、MnO形成的固熔体)和游离石灰，将冶炼废渣与转炉除尘灰和氧化铁皮按特定比例混合制成冷压块进行回炉冶炼，一方面可以代替部分炼钢原料的加入，降低原料成本(炼钢原料加入质量降低22-25％，炼钢原料包括铁水、废钢、造渣剂和冷却剂)；另一方面特定比例的转炉除尘灰、氧化铁皮和冶炼废渣在加水后相互之间会通过物理和化学作用产生一定强度的胶结，增加冷压块的强度，极大降低粘合剂的加入量，并显著提高除尘灰的容纳量，避免了对炼钢不利的元素进入转炉中影响转炉冶炼。利用本发明特定配比的转炉除尘灰、氧化铁皮和冶炼废渣结合，在回炉冶炼中兼具助熔剂、氧化剂、造渣剂和脱磷剂的作用，且与单独利用转炉除尘灰作为原料相比，显著增加Fe的提炼效率，并使还原铁的产能达到10％以上。

优选的，所述粘合剂包括以下质量份数的组分：