一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，包括以下步驟：（1）調(diào)漿：將鋼鐵冶煉除塵灰加入高效攪拌桶內(nèi)，加水完成調(diào)漿，得到鋼鐵冶煉除塵灰礦漿；（2）水浸濃縮：將所述鋼鐵冶煉除塵灰礦漿加入至選礦廠精礦濃縮機，與鐵精粉礦漿一起濃縮并完成水浸；（3）過濾：所述濃縮機的底流進入過濾機，過濾，得到含水12%-15%燒結原料。本發(fā)明還提供一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:包括輸送系統(tǒng)、調(diào)漿系統(tǒng)和濃縮過濾系統(tǒng)，所述輸送系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的上游，所述濃縮過濾系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的下游，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機和過濾機。本發(fā)明一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝和系統(tǒng)，利用現(xiàn)有選礦廠的濃縮過濾設備和工藝脫除除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬，設備成本低，工藝效率高且實用。
【專利說明】—種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金【技術領域】，具體涉及一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，本發(fā)明還涉及脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著高爐冶煉技術的不斷進步，堿金屬對高爐冶煉的危害日漸受到重視，主要表現(xiàn)在兩方面，一是降低焦炭的粒度、強度和降低燒結礦、球團礦的強度，影響高爐料柱的透氣性；二是侵蝕爐壁，縮減高爐內(nèi)襯壽命。研究數(shù)據(jù)表明:堿金屬對高爐的危害以鉀尤為嚴重，當高爐原料中K2O含量大于1.15kg/t時，焦炭反應后的強度約降低40%，當K2O含量大于2.15kg/t時，燒結礦的低溫還原粉化率約提高30%。入爐堿負荷與高爐利用系數(shù)相關數(shù)據(jù)也表明，入爐堿負荷≤6kg時，高爐利用系數(shù)為1.8t/m3.d，入爐堿負荷≤5kg時，高爐利用系數(shù)為2.0t/m3.d。這些都充分說明，降低堿負荷，對高爐長壽、順行和提高各項技術指標十分有利。
[0003]高爐內(nèi)的堿金屬60%以上來自燒結礦，降低高爐堿負荷首先應降低燒結礦中堿金屬含量，燒結原料中占絕對量的鐵精粉所含堿金屬很難再降低，而配加的鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬卻有非常大的降低空間。鋼鐵冶煉產(chǎn)生的除塵灰有多種，包括燒結機頭灰、煉鋼精煉灰和煉鋼二次除塵灰等。鋼鐵冶煉除塵灰中的堿金屬可通過水洗脫除，但一般需要專門的攪拌水洗設備，在鋼鐵冶煉領域，投入過大，很少被工業(yè)實施。目前國內(nèi)大部分鋼廠鋼鐵冶煉除塵灰的利用都是采取未經(jīng)任何處理直接返回燒結的辦法，而部分鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬含量>6%，堿金屬含量極高，資料表明燒結過程中89%的鉀進入了燒結礦，僅11%的進入粉塵，鈉近乎100%的進入燒結礦，因此，降低燒結礦中堿金屬最有效的辦法是降低配加的除塵灰中堿金屬含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種作業(yè)高效的脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種投資小、成本低的脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明是通過以下方案實現(xiàn)的:
一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，包括以下步驟:
(1)調(diào)漿:將鋼鐵冶煉除塵灰加入高效攪拌桶內(nèi)，加水完成調(diào)漿，調(diào)漿濃度40%-60%，得到鋼鐵冶煉除塵灰礦衆(zhòng);
(2)水浸濃縮:將所述鋼鐵冶煉除塵灰礦漿加入至選礦廠精礦濃縮機，與鐵精粉礦漿一起完成濃縮；在所述濃縮機中，水浸時間2-5h，水浸濃度10%-40%。鐵精粉和鋼鐵冶煉除塵灰搭配可以作為燒結礦的原料，利用選礦廠鐵精粉礦漿需濃縮過濾后再進行燒結形成燒結礦的工藝過程，在使用濃縮過濾工藝脫除鋼鐵冶煉除塵灰中的堿金屬時，與選礦廠選別后得到的鐵精粉礦漿一同進入濃縮機，再經(jīng)濃縮過濾流程，產(chǎn)品可作為燒結礦原料，既實現(xiàn)了除塵灰脫堿，又不影響其原有的利用價值，而且環(huán)保。
[0007](3)過濾:所述濃縮機的底流進入過濾機，過濾，得到含水12%_15%燒結原料。
[0008]所述鋼鐵冶煉除塵灰為燒結機頭灰、煉鋼精煉灰和煉鋼二次除塵灰，堿金屬含量^ 3%。鋼鐵冶煉除塵灰中的堿金屬主要是鈉和鉀。通常堿金屬含量指K2O和Na2O在鋼鐵冶煉除塵灰的總質量分數(shù)。
[0009] 一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:包括輸送系統(tǒng)、調(diào)漿系統(tǒng)和濃縮過濾系統(tǒng)，所述輸送系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的上游，所述濃縮過濾系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的下游，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機和過濾機。更具體地，所述輸送系統(tǒng)包括運輸機和除塵灰輸送帶，調(diào)漿系統(tǒng)包括進水管、高效攪拌桶、輸送泵和第一礦漿濃度計，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機、礦漿輸送管道、第二礦漿濃度計、過濾機和精礦輸送帶，除塵灰輸送帶連接運輸機卸料端和高效攪拌桶進料口，進水管設置在高效攪拌桶上，輸送泵和第一礦漿濃度計設置在高效攪拌桶出料口處，輸送泵出料端與濃縮機進料口連通，第二礦漿濃度計安裝在濃縮機出料口處，所述礦漿輸送管道連接濃縮機和過濾機，過濾機出料端連接精礦輸送帶。其中濃縮過濾系統(tǒng)可直接使用選礦廠的現(xiàn)有設備，無需另建。充分利用選礦廠現(xiàn)有的濃縮、過濾設備和工藝，使鋼鐵冶煉除塵灰經(jīng)過濃縮機，完成水浸，大部分堿金屬溶于水中，再經(jīng)過過濾機過濾，脫除堿金屬，堿金屬隨濃縮機溢流水進入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)，部分由尾礦帶入尾礦庫，形成開路，不會造成選廠水中堿金屬離子循環(huán)富集。
[0010]為保證調(diào)漿系統(tǒng)的調(diào)漿濃度，所述進水管上安裝有流量計，所述高效攪拌桶進料口安裝有進料裝置，所述進料裝置包括電子稱。
[0011]本發(fā)明取得的有益效果:
1、鋼鐵冶煉除塵灰中的堿金屬可通過水洗脫除，但以往的脫除堿金屬過程需要專門的水洗攪拌設備，所用的濃縮過濾系統(tǒng)是選礦廠的常用設備，無需新建水洗設施，投資小、見效快。
[0012]2、對于堿金屬含量≤5的鋼鐵冶煉除塵灰，脫鉀率達到90%以上，脫鈉率達到90%以上；對于堿金屬含量< 5的鋼鐵冶煉除塵灰，脫鉀率達到85%以上，脫鈉率達到80%以上。
[0013]說明書附圖
圖1本發(fā)明一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步闡述。
[0015]實施例1
1、脫除鋼鐵冶煉除塵灰中喊金屬的系統(tǒng)。
[0016]如圖1所示，一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)包括輸送系統(tǒng)，調(diào)漿系統(tǒng)，濃縮過濾系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)和調(diào)漿攪拌系統(tǒng)需要新建，濃縮過濾系統(tǒng)采用選礦廠原有的設備。
[0017]輸送系統(tǒng)包含運輸機I及輸送皮帶2,輸送機I是汽車,另外輸送機I也可以是帶式運輸機，根據(jù)實際需要決定；調(diào)漿系統(tǒng)的主體是高效攪拌桶4，高效攪拌桶4上安裝有進水管3，進水管3的管路中安裝有流量計，高效攪拌桶4的出料口安裝有輸送泵5及第一礦漿濃度計6 ;輸送皮帶2 —端接收輸送機I運來的鋼鐵冶煉除塵灰，另一端將鋼鐵冶煉除塵灰運輸至高效攪拌桶4的進料口，高效攪拌桶4的進料口安裝有進料裝置，進料裝置包括電子稱可控制加入鋼鐵冶煉除塵灰的重量。濃縮過濾系統(tǒng)包含濃縮機7、礦漿輸送管道8、第二礦漿濃度計9、過濾機10及精礦輸送帶11，濃縮機7采用選礦廠現(xiàn)有的精礦濃縮機，輸送泵5將攪拌好的礦漿泵入濃縮機7，濃縮機7出料口處安裝有第二礦漿濃度計9，并通過礦漿輸送管道8將濃縮的礦漿運輸至過濾機10，經(jīng)過濾的燒結原料由精礦輸送帶11運出。
[0018]工作時，運輸系統(tǒng)將鋼鐵冶煉除塵灰運輸至高效攪拌桶4，通過高效攪拌桶4的進料裝置控制進料量，通過進水管3的流量計控制加入水的量，進行調(diào)漿，調(diào)漿濃度可以設定，第一礦漿濃度計6也可對調(diào)漿濃度進行監(jiān)控，調(diào)好的除塵灰礦漿通過輸送泵5泵入濃縮機7，進行水浸，堿金屬溶于水中，濃縮機7的溢流水進入選礦廠的水循環(huán)系統(tǒng)，出濃縮機7的物料有第二礦漿濃度計9監(jiān)控其濃度，并通過礦漿輸送管道8輸送至過濾機10過濾機10對物料進一步脫水，同時脫除溶于水的堿金屬。
[0019]2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中喊金屬的工藝。
[0020]本實施例處理燒結機頭灰，其鐵含量29.3%，堿金屬含量15.6%。具體實施過程為: (O調(diào)漿:將燒結機頭灰運輸至高效攪拌桶4，控制燒結機頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿
得到質量濃度40%的礦漿。
[0021](2)水浸濃縮:將調(diào)漿所得礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機7溢流水進入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0022](3)過濾:濃縮機7底流給入過濾機10過濾，得到含水13%的燒結礦原料，將該含水燒結礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結原料庫，用于燒結。
[0023]結果:脫鉀率達到96.8%，脫鈉率達到93.1%。
[0024]實施例二
1、系統(tǒng)同實施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0025]步驟(2)中水浸2h,水浸濃度30%,其余步驟同實施例1。
[0026]結果:脫鉀率達到94.7%，脫鈉率達到92.5%。
[0027]實施例三
1、系統(tǒng)同實施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0028]步驟(2)中水浸5h,水浸濃度20%,其余步驟同實施例1。
[0029]結果:脫鉀率達到97.3%，脫鈉率達到93.0%。
[0030]實施例四
本實施例處理燒結機頭灰，其鐵含量32.8%，堿金屬含量8.7%。
[0031]1、系統(tǒng)同實施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0032](I)調(diào)漿:將燒結機頭灰運輸至高效攪拌桶4，控制燒結機頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿得到質量濃度45%的礦漿。
[0033](2)水浸濃縮:將調(diào)漿所得礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機7溢流水進入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0034](3)過濾:濃縮機7底流給入過濾機10過濾，得到含水12%_15%的燒結礦原料，將該含水燒結礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結原料庫，用于燒結。[0035]結果:脫鉀率達到95.6%，脫鈉率達到90.7%。
[0036]實施例五
本實施例處理燒結機頭灰，其鐵含量32.8%，堿金屬含量4.1%。
[0037]1、系統(tǒng)同實施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0038](I)調(diào)漿:將燒結機頭灰運輸至高效攪拌桶4，控制燒結機頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿得到質量濃度40%的礦漿。
[0039](2)水浸濃縮:將調(diào)漿所得礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機7溢流水進入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0040](3)過濾:濃縮機7底流給入過濾機10過濾，得到含水12%_15%的燒結礦原料，將該含水燒結礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結原料庫，用于燒結。
[0041]結果:脫鉀率達到90.6%，脫鈉率達到83.3%。
[0042]實施例六
本實施例處理煉鋼精煉灰，其鐵含量19.7%，堿金屬含量3.2%。
[0043]1、系統(tǒng)同實施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0044](I)調(diào)漿:將燒結機頭灰運輸至高效攪拌桶4，控制燒結機頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿得到質量濃度50%的礦漿。
[0045](2)水浸濃縮:將調(diào)漿所得礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機7溢流進入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0046](3)過濾:濃縮機7底流給入過濾機10過濾，得到含水12%_15%的燒結礦原料，將該含水燒結礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結原料庫，用于燒結。
[0047]結果:脫鉀率達到87.8%，脫鈉率達到81.3%。
[0048]實施例七
本實施例處理煉鋼二次除塵灰，其鐵含量49.9%，堿金屬含量3.1%。1、系統(tǒng)同實施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0049](I)調(diào)漿:將燒結機頭灰運輸至高效攪拌桶4，控制燒結機頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿得到質量濃度55%的礦漿。
[0050](2)水浸濃縮:將調(diào)漿得到的礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機7溢流水進入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0051](3)過濾:濃縮機7底流給入過濾機10過濾，得到含水12%_15%的燒結礦原料，將該含水燒結礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結原料庫，用于燒結。
[0052]結果:脫鉀率達到85.4%，脫鈉率達到80.2%。
【權利要求】
1.一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，包括以下步驟: (1)調(diào)漿:將鋼鐵冶煉除塵灰加入高效攪拌桶內(nèi)，加水完成調(diào)漿，得到鋼鐵冶煉除塵灰礦漿； (2)水浸濃縮:將所述鋼鐵冶煉除塵灰礦漿加入至選礦廠精礦濃縮機，與鐵精粉礦漿一起濃縮并完成水浸； (3)過濾:所述濃縮機的底流進入過濾機，過濾，得到含水12%-15%燒結原料。
2.如權利要求1所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，其特征在于:步驟(1)中調(diào)漿濃度40%-60%。
3.如權利要求1所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，其特征在于:步驟(2)中，水浸時間2-5h，水浸濃度10%-40%。
4.如權利要求1-3任意一項所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，其特征在于:所述鋼鐵冶煉除塵灰為燒結機頭灰、煉鋼精煉灰和煉鋼二次除塵灰中的一種，堿金屬含量≥3%。
5.一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:包括輸送系統(tǒng)、調(diào)漿系統(tǒng)和濃縮過濾系統(tǒng)，所述輸送系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的上游，所述濃縮過濾系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的下游，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機和過濾機。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述輸送系統(tǒng)包括運輸機(I)和除塵灰輸送帶(2)，調(diào)漿系統(tǒng)包括進水管(3)、高效攪拌桶(4)、輸送泵(5)和第一礦漿濃度計(6)，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機(7)、礦漿輸送管道(8)、第二礦漿濃度計(9)、過濾機(10)和精礦輸送帶(11)，除塵灰輸送帶(2)連接運輸機(I)卸料端和高效攪拌桶(4 )進料口，進水管(3 )設置在高效攪拌桶(4 )上，輸送泵(5 )和第一礦漿濃度計(6)設置在高效攪拌桶(4)出料口處，輸送泵(5)出料端與濃縮機(7)進料口連通，第二礦漿濃度計(9)安裝在濃縮機(7)出料口處，所述礦漿輸送管道(8)連接濃縮機(7 )和過濾機(10 )，過濾機(10 )出料端連接精礦輸送帶(11)。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述進水管(3)上安裝有流量計，所述高效攪拌桶(4)進料口安裝有進料裝置，所述進料裝置包括電子稱。
【文檔編號】C22B1/00GK103993158SQ201410248826
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2014年6月6日
【發(fā)明者】阮強, 王彩虹, 楊云虎 申請人:甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司