含油含铁尘泥与热态铸余渣协同返生产利用方法与流程

本发明涉及于固废资源化利用技术领域，具体涉及一种含油含铁尘泥与热态铸余渣协同返生产利用方法。

背景技术：

含油含铁尘泥是钢铁生产企业热轧、冷轧工序产生的固废，包括热轧油泥和冷轧乳化液油泥等。这类固废由于含有油类物质具有一定的黏性，若直接返烧结利用容易造成输送皮带黏料等问题，影响生产；若直接返转炉容易冒黑烟，影响转炉烟气排放造成环保问题。

将这类固废交由专业公司进行处置是一种有效和环保的途径。目前，常用的含油污泥处理方法是对含油污泥进行热裂解，以实现含油污泥的无害化。

中国发明专利申请(公开日：2018年11月30日、公开号：cn108911456a)公开了一种新的含油污泥处理方法及系统，把含油污泥的处理分成三个热裂解阶段，每个阶段解决含油污泥的一个特定问题，这样可以更有效的处理含油污泥，使其无害化。

但是，若出厂处置，则钢铁企业需要付给专业公司不菲的处置费用，成本较高。同时，由于热、冷轧工序产生的含油含铁尘泥中还还有大量的铁素，除去油以后是优质的低杂质元素铁资源，出厂处置无法回收铁素，又进一步造成了优质铁素流失和资源浪费。因此，若将含油含铁尘泥直接返生产将对钢铁企业带来显著的经济和环保效益。

另外，热态铸余渣直接返生产利用是近年来国内钢厂广泛采用的节能降耗和固废资源化利用技术。在转炉出钢后，将热态铸余渣直接倒入钢包中不仅可以节省精炼造渣材料还能利用铸余渣潜热，并直接回收了铸余渣中的铁资源，一举三得。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种含油含铁尘泥与热态铸余渣协同返生产利用方法，有效解决含油含铁尘泥无害化和优质铁素资源返生产利用问题。

为实现上述目的，本发明所设计的含油含铁尘泥与热态铸余渣协同返生产利用方法，包括如下步骤：

a)收集含油含铁尘泥，装入小车中，送入热风烘干炉中，调整热风温度为105～120℃，烘干时间为30～60min；

b)烘干后，将小车连同烘干后的含油含铁尘泥取出；

c)含油含铁尘泥烘干失水后在油的黏结下板结形成整块物料，人工将其击碎为10～40cm尘泥物料；

d)钢包出钢后，保留其中的热态铸余渣，将其吊至专用工位，并立即向其中投入所述步骤c)中得到的10～40cm尘泥物料，投入比例为每吨铸余渣投入20～80kg尘泥物料；

e)投完尘泥物料后，钢包立即加盖，使钢包封闭，保温5～25min，得到反应后的铸余渣；

f)打开钢包盖，将钢包连同其中反应后的铸余渣吊运至精炼工位，缓慢倒入钢水表层，并按钢种完成精炼操作。

优选的，所述步骤a)中，所述含油含铁尘泥为钢厂热轧或冷轧工序产生的含油含铁尘泥，其含水率为10～30％，含油率为5～10％，干基除油化学成分特征为：tfe≧72.0％，c≤2.0％，mno≤0.5％，cao≤1.0％，mgo≤0.5％，sio2≤2.0％，al2o3≤0.5％，na2o≤0.5％，k2o≤0.5％，cl≤0.5％，s≤0.2％，p≤0.1％，余量为与fe元素结合的o元素及其它不可避免的杂质。

优选的，所述步骤b)中，烘干后的含油含铁尘泥含水率≦1.0％。

优选的，所述步骤d)中，热态铸余渣温度为1450～1550℃。

优选的，所述步骤d)中，投入比例为每吨铸余渣投入40～60kg尘泥物料。

优选的，所述步骤e)中，反应后的铸余渣温度为1200～1350℃。

优选的，所述步骤e)中，保温10～15min。

本发明的原理如下：

含油含铁尘泥中含有一部分水分和油份以及氧化铁物质，轧钢工序中使用的轧制油或润滑油普遍具有较高的沸点(300℃以上)，在105～120℃环境下，主要是其中的水份挥发出来，而油份很难挥发出来，本发明所述步骤a)，主要是将含油含铁尘泥干燥，避免后续步骤中在高温下水分与液态金属接触产生爆炸风险。

油份中主要成分是碳素，一般占到其分子量的80％以上，在高温下碳化，而具有还原性，根据固体碳还原氧化铁平衡图，在1010k以上，只要c素充分，氧化铁将完全还原为铁素。

油份中的氢元素高温下裂解并可能以h2的形式存在，但是由于铸余渣中配入的含油物料量在8％以下，而油份在烘干后的含油物料中含量不超过总物料量的20％，而氢元素在油份中一般不超过10％，即氢元素在总物料中含量仅在0.16％以下。开盖以后，产生的氢气逸散到空气中的总量很小，虽然可能再次被氧化成水，但难以达到氢气在空气中的爆炸极限。因此本发明涉及操作方法无爆炸风险。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、将含油含铁尘泥返生产与热态铸余渣相结合，实现了含油含铁尘泥的无害化处置与返生产利用；

2、由于转炉存在负压，将含油物料投入转炉中，其中油份立即挥发和碳化容易形成黑色烟雾，随转炉抽风进入除尘系统，转炉亦无可能进行封闭或加盖等操作，而钢包操作较灵活，在钢包中封闭条件中，油份在高温下碳化后与含铁尘泥中的氧化铁反应，将氧化铁还原为金属铁，再将二者一起返生产，回收了铁素又不造成污染；

3、操作简单，含油含铁尘泥经烘干后，水分大大降低，再与热渣接触，无爆炸风险；

4、与含油含铁尘泥出厂处置相比，具有明显技术经济性

附图说明

图1为本发明含油含铁尘泥与热态铸余渣协同返生产利用方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一(如图1所示)：

a)收集含油含铁尘泥，装入小车中，送入热风烘干炉中，调整热风温度为105℃，烘干时间为30min；

b)烘干后，将小车连同烘干后的含油含铁尘泥取出；

c)含油含铁尘泥烘干失水后在油的黏结下板结形成整块物料，人工将其击碎为10～40cm尘泥物料；

d)钢包出钢后，保留其中的热态铸余渣，将其吊至专用工位，并立即向其中投入步骤c)中得到的10～40cm尘泥物料，投入比例为每吨铸余渣投入20kg尘泥物料；

e)投完尘泥物料后，钢包立即加盖，使钢包封闭，保温5min，得到反应后的铸余渣；

f)打开钢包盖，将钢包连同其中反应后的铸余渣吊运至精炼工位，缓慢倒入钢水表层，并按钢种完成精炼操作。

实施例二：

a)收集含油含铁尘泥，装入小车中，送入热风烘干炉中，调整热风温度为120℃，烘干时间为60min；

b)烘干后，将小车连同烘干后的含油含铁尘泥取出；

c)含油含铁尘泥烘干失水后在油的黏结下板结形成整块物料，人工将其击碎为10～40cm尘泥物料；

d)钢包出钢后，保留其中的热态铸余渣，将其吊至专用工位，并立即向其中投入步骤c)中得到的10～40cm尘泥物料，投入比例为每吨铸余渣投入80kg尘泥物料；

e)投完尘泥物料后，钢包立即加盖，使钢包封闭，保温25min，得到反应后的铸余渣；

f)打开钢包盖，将钢包连同其中反应后的铸余渣吊运至精炼工位，缓慢倒入钢水表层，并按钢种完成精炼操作。

实施例三：

a)收集含油含铁尘泥，装入小车中，送入热风烘干炉中，调整热风温度为110℃，烘干时间为45min；

b)烘干后，将小车连同烘干后的含油含铁尘泥取出；

c)含油含铁尘泥烘干失水后在油的黏结下板结形成整块物料，人工将其击碎为10～40cm尘泥物料；

d)钢包出钢后，保留其中的热态铸余渣，将其吊至专用工位，并立即向其中投入步骤c)中得到的10～40cm尘泥物料，投入比例为每吨铸余渣投入50kg尘泥物料；

e)投完尘泥物料后，钢包立即加盖，使钢包封闭，保温15min，得到反应后的铸余渣；

f)打开钢包盖，将钢包连同其中反应后的铸余渣吊运至精炼工位，缓慢倒入钢水表层，并按钢种完成精炼操作。

实施例四：

a)收集含油含铁尘泥，装入小车中，送入热风烘干炉中，调整热风温度为110℃，烘干时间为40min；

b)烘干后，将小车连同烘干后的含油含铁尘泥取出，烘干后的含油含铁尘泥含水率＝1.0％；

c)含油含铁尘泥烘干失水后在油的黏结下板结形成整块物料，人工将其击碎为10～40cm尘泥物料；

d)钢包出钢后，保留其中的热态铸余渣，热态铸余渣温度为1450℃，将其吊至专用工位，并立即向其中投入步骤c)中得到的10～40cm尘泥物料，投入比例为每吨铸余渣投入40kg尘泥物料；

e)投完尘泥物料后，钢包立即加盖，使钢包封闭，保温10min，得到反应后的铸余渣，反应后的铸余渣温度为1200℃；

f)打开钢包盖，将钢包连同其中反应后的铸余渣吊运至精炼工位，缓慢倒入钢水表层，并按钢种完成精炼操作。

实施例五：

a)收集含油含铁尘泥，装入小车中，送入热风烘干炉中，调整热风温度为115℃，烘干时间为50min；

b)烘干后，将小车连同烘干后的含油含铁尘泥取出，烘干后的含油含铁尘泥含水率＝0.9％；

c)含油含铁尘泥烘干失水后在油的黏结下板结形成整块物料，人工将其击碎为10～40cm尘泥物料；

d)钢包出钢后，保留其中的热态铸余渣，热态铸余渣温度为1550℃，将其吊至专用工位，并立即向其中投入步骤c)中得到的10～40cm尘泥物料，投入比例为每吨铸余渣投入60kg尘泥物料；

e)投完尘泥物料后，钢包立即加盖，使钢包封闭，保温20min，得到反应后的铸余渣，反应后的铸余渣温度为1350℃；

f)打开钢包盖，将钢包连同其中反应后的铸余渣吊运至精炼工位，缓慢倒入钢水表层，并按钢种完成精炼操作。

实施例六：

a)收集含油含铁尘泥，装入小车中，送入热风烘干炉中，调整热风温度为108℃，烘干时间为46min；

b)烘干后，将小车连同烘干后的含油含铁尘泥取出，烘干后的含油含铁尘泥含水率＝0.96％；

c)含油含铁尘泥烘干失水后在油的黏结下板结形成整块物料，人工将其击碎为10～40cm尘泥物料；

d)钢包出钢后，保留其中的热态铸余渣，热态铸余渣温度为1500℃，将其吊至专用工位，并立即向其中投入步骤c)中得到的10～40cm尘泥物料，投入比例为每吨铸余渣投入60kg尘泥物料；

e)投完尘泥物料后，钢包立即加盖，使钢包封闭，保温20min，得到反应后的铸余渣，反应后的铸余渣温度为1280℃；

f)打开钢包盖，将钢包连同其中反应后的铸余渣吊运至精炼工位，缓慢倒入钢水表层，并按钢种完成精炼操作。

在步骤一～步骤六中，含油含铁尘泥为钢厂热轧或冷轧工序产生的含油含铁尘泥，其含水率为10～30％，含油率为5～10％，干基除油化学成分特征为：tfe≧72.0％，c≤2.0％，mno≤0.5％，cao≤1.0％，mgo≤0.5％，sio2≤2.0％，al2o3≤0.5％，na2o≤0.5％，k2o≤0.5％，cl≤0.5％，s≤0.2％，p≤0.1％，余量为与fe元素结合的o元素及其它不可避免的杂质。

本发明含油含铁尘泥与热态铸余渣协同返生产利用方法，利用热态铸余渣潜热，在密闭条件下，促使含油含铁尘泥中还原性有机物将和氧化铁反应，实现油份的无害化消解和铁素还原，再将铸余渣与含油含铁尘泥一起返生产利用，实现钢铁企业优质铁素资源的回收利用，具有良好的技术经济性。