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八钢烧结工序配加电石渣的生产实践

发表时间：2020/6/12 来源：《基层建设》2020年第6期作者：秦斌

[导读] 摘要：研究了宝钢集团新疆八钢股份炼铁厂烧结在目前烧结工艺条件下，电石渣参与配料对烧结生产和脱硫效率的影响，分析了配加电石渣替代部分烧结熔剂和脱硫剂对生产成本的影响。

        宝钢集团八钢公司股份炼铁厂新疆乌鲁木齐 830022
        摘要：研究了宝钢集团新疆八钢股份炼铁厂烧结在目前烧结工艺条件下，电石渣参与配料对烧结生产和脱硫效率的影响，分析了配加电石渣替代部分烧结熔剂和脱硫剂对生产成本的影响。
        关键词：烧结；熔剂和脱硫剂；电石渣利用
        1.前言
        电石渣是电石和水反应制取乙炔过程中排出的浅灰色细粒渣，其主要成分是氢氧化钙，主要来源于电石法聚氯乙烯与醋酸乙烯生产。每生产1吨聚氯乙烯消耗电石约1.45吨，每吨电石水解后产生1吨多电石渣。电石渣数量大，含碱量高，又含有硫、砷等有害物质，不经过处理排放会堵塞下水道，积河床危害渔业生产；对陆地堆放则占用土地，污染环境。因此将电石渣作为二次资源进行开发利用一直是国内外环保工作者重要研究内容，也是企业发展循环经济，实现可持续发展的必然趋势。
        2.电石渣及其特性
        2.1电石渣的资源状况
        新疆八钢周边的电石渣资源量大概2万吨/月，主要有两种，一种为湿法电石渣，另一种为干法电石渣。为降低烧结工序成本，挖掘低成本的熔剂替代品的使用，烧结探索电石渣的配加使用可行性。湿法电石渣的物料特性不易输送，使用成本过高，且替代脱硫剂效果不明显，在烧结生产系统中无法配加，最终放弃使用湿法电石渣。烘干电石渣主要来自附近100公里内的米东天山水泥厂及阜康莱蒙钙业公司，供应较为稳定，价格低廉，渣可直接使用。因此八钢烧结开始做烘干电石渣参与烧结生产及脱硫的实践研究。
        2.2电石渣特性
        电石渣的主要成分是Ca（0H）2，可用直接用作烧结脱硫剂，和烧结活性石灰的成分相同，如下表2-1。理论上配加电石渣可替代部分烧结工序的脱硫剂和活性石灰方案可行，
        表2-1 烧结熔剂、脱硫剂和电石渣成分表

        脱硫粉和烧结活性石灰主要成分Ca0，均是经过加水消化后生产Ca（0H）2，与烧结烟气中的SO2反应脱硫达到环保外排效果，而在烧结生产过程则与其他矿物反应，生成既定碱度目标的烧结矿，供高炉冶炼。
        3.烧结工序配加电石渣
        3.1烧结系统配加电石渣
        （1）电石渣与烧结活性石灰粉相比，其水分3%左右，在配料仓内易结块起拱、堵塞下料口等。另外其粒级＜200目，粒级较细，又易造成喷料，这都造成配料仓下料不畅，波动较大，严重影响烧结生产。
        对此，烧结分厂在活性石灰粉仓的基础上，发明了一种配加电石渣给料装置，通过破拱清堵助流组件，使其与配料螺旋输送机和配量螺旋秤皮带双调速称量系统有效结合，利用气动原理，消除电石渣在料仓内起拱、堵塞、喷料、下料不畅等情况，确保电石渣连续稳定给料。
        （2）烧结配加电石渣生产试验
        ①烧结原燃料成分：本次生产试验，在烧结碱度R2=1.85倍、TFe=55.07%，料层700mm不变的生产状况下，通过电石渣不同配比，逐渐替代部分活性石灰粉，探索电石渣在烧结生产中的最佳配比。
        表3-1 烧结原燃料化学成分表（%）

表3-2 ②不同配比电石渣时的熔剂配比

表-3 ③烧结生产试验结果

        从上述生产参数，随着电石渣比例的增加，混合料水分值增加，混合料温度下降，混合料+3mm的粒级量逐渐增加，在电石渣比例＜1.5%过程中，烧结机利用系数呈上升趋势。但是当电石渣比例＞1.5%后，烧结机利用系数呈下降趋势。
        3.2烧结脱硫系统配加电石渣
        （1）消石灰称重槽杂物卡阻改造，有效分离电石渣和杂物，解决了杂物堵塞管道难题。
        （2）石灰变频给料器下料能力改造，提高50%给料能力。
        （3）增加消石灰给料备用系统，提高了脱硫设施运行安全稳定性。
        4 烧结工序配加电石渣效果
        4.1烧结生产中电石渣比例＜1.5%有利于提高烧结机利用系数，当＞1.5%时，烧结机利用系数虽然无明显变化，但是总体呈下降趋势。
        4.2近几年来，八钢烧结铁料含硫量的大幅度增加，烧结烟气硫含量由1100mg/Nm3逐渐提高到2600mg/Nm3，且已经超出脱硫的设计能力（670-2200 mg/Nm3），仅仅由脱硫粉制备消石灰再进行脱硫，已经无法满足现有生产环保要求。现在采用电石渣可直接打入消石灰仓，不经过消化工序，解决2500 mg/Nm3的烟气浓度的烧结脱硫难题。
        4 烧结工序配加电石渣成本
        4.1烧结脱硫系统配加电石渣后，电石渣替代部分消石灰，则制备消石灰的时间缩短了25%，日节电480Kw.h，则同时电石渣替代了部分脱硫剂，则降成本1.55元/吨。
        4.2 2019年烧结系统配加电石渣达到5kg/t，降低成本1.02元/吨。
        综上所述，2019年烧结工序系统使用电石渣替代熔剂，降低矿成本2.57元/t，全年共降低成本1620万元。
        5.结语
        1烧结生产试验的成功，为开辟电石渣的利用探索了一条新途径，避免电石渣堆放对环境的影响。用电石渣替代部分烧结工序熔剂，降低烧结矿成本。
        2当电石渣比例＜1.5%，用电石渣替代部分烧结工序熔剂，对烧结矿生产指标影响不大。
        3电石渣水分高、粘结性强，易结块，在输送过程中易粘附料仓璧等，因此，应尽量降低电石渣的水分，减少因为水分高而对生产带来的不利影响。
        参考文献：
        [1]《烧结生产技术》