含鉻廢水在煉鐵燒結(jié)的應(yīng)用研究

劉春暉

（唐鋼能源環(huán)保部，河北唐山 063000）

含鉻廢水在煉鐵燒結(jié)的應(yīng)用研究

劉春暉

（唐鋼能源環(huán)保部，河北唐山 063000）

使含鉻廢水進(jìn)入燒結(jié)工藝，減少燒結(jié)一次配料的新水使用的工藝流程，從源頭減少含鉻廢水的產(chǎn)生量，避免了含鉻廢水對水體、土壤的污染。

廢水；燒結(jié)；鉻元素

含鉻污泥固化過程，首先應(yīng)對其進(jìn)行解毒使六價(jià)鉻被還原為毒性較小的三價(jià)鉻，再利用重金屬堿不溶于水的特點(diǎn)，將重金屬富集起來，濾渣進(jìn)行壓濾，脫水后便于填埋。原有含鉻污泥固化過程，解毒反應(yīng)并不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)逆反應(yīng)，3價(jià)鉻與6價(jià)鉻并存，如此固化下來的含鉻污泥直接填埋存在重大隱患，容易造成土壤、水體、空氣的污染。

2 含鉻廢水在煉鐵燒結(jié)的應(yīng)用

2.1 可行性分析

燒結(jié)是將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經(jīng)混合和造球后在燒結(jié)設(shè)備上使物料發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，將礦粉顆粒黏結(jié)成塊的過程。

每一種元素在鋼中都會使鋼種呈現(xiàn)岀不一樣的機(jī)械性能，不過有的是好的，而有的讓鋼材性能變差。鉻是不銹鋼中重要元素之一，主要是讓鋼材的防銹，硬度，耐磨性等得到較大改善。但用鉻一種合金元素，宜采取審慎的態(tài)度。

含鉻廢水產(chǎn)生自冷軋廢水處理站，主要是金屬鉻離子，包括三價(jià)鉻和六價(jià)鉻，總鉻不超過1.5mg/m3，廢水中含鉻成分較低，在不被絮凝的情況下存在于液體之中，處于溶液狀態(tài)。

通過以上敘述，煉鐵燒結(jié)工序理化反應(yīng)后，可以將鉻元素固化在含鐵原料中，用于后續(xù)生產(chǎn)；鋼中按比例加入鉻元素，可以提升剛才防銹、硬度及耐磨性，但不能單用一種鉻元素，鐵料中加入鉻元素應(yīng)該對煉鐵煉鋼帶來積極影響；含鉻廢水中鉻含量很低，即使帶來影響，應(yīng)該不會對鐵質(zhì)產(chǎn)生直接負(fù)面影響。分析后認(rèn)為含鉻廢水加入燒結(jié)料固化的方法應(yīng)該可行。

2.2 燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程

（1）原料準(zhǔn)備

燒結(jié)所需的含鐵原料在綜合原料車間的一次原料庫內(nèi)經(jīng)過一次配料，由供料系統(tǒng)輸送至燒結(jié)配料間，貯存在混勻料槽內(nèi)；貯存在一次原料庫的粒徑＜3mm的成品石灰石粉和白云石粉，經(jīng)預(yù)配料添加入含鐵原料中，隨膠帶機(jī)一并送至燒結(jié)機(jī)配料室混勻料槽內(nèi)。高爐返礦由汽車運(yùn)輸返回配料室返礦倉內(nèi)。

燒結(jié)礦所用的熔劑生石灰粉由密封罐車運(yùn)至配料室，用壓縮空氣輸送至生石灰配料槽內(nèi)。生石灰采取消化措施，消化過程產(chǎn)生的含塵濕廢氣采用濕式除塵器凈化，含塵污水經(jīng)沉淀處理后循環(huán)使用。

（2）配料、混料

混勻鐵精粉、熔劑、燃料、返礦按設(shè)定的配料比例在配料室自動(dòng)配料，配好的原料由膠帶機(jī)送至混合室進(jìn)行混料。

燒結(jié)采用二次混料，混合設(shè)備均為圓筒混合機(jī)。一次混合主要是完成原料的混勻和加濕，二混主要是造球，使混合料中＞3mm料球含量在80%以上，確保燒結(jié)料層具有良好的透氣性。一、二次混合機(jī)均采用添加熱水和蒸汽預(yù)熱混合料措施，以提高混合料料溫。

（3）鋪底料與布料

為保護(hù)臺車篦條，降低煙氣含塵量，并使混合料燒結(jié)均勻，采用鋪底料工藝。鋪底料燒結(jié)礦粒度為12～20mm，厚度為20～30mm，由擺動(dòng)漏斗均勻地將底料布在燒結(jié)機(jī)臺車上。經(jīng)二次混合造球的混合料由膠帶機(jī)運(yùn)至燒結(jié)室，經(jīng)梭式布料器布至燒結(jié)機(jī)混合料礦槽，而后由布料器將混合料布到燒結(jié)機(jī)臺車上。

（4）點(diǎn)火抽風(fēng)燒結(jié)

燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐以高爐煤氣為燃料，點(diǎn)火溫度約1 100℃，布至臺車上的混合料經(jīng)點(diǎn)火爐點(diǎn)火后，料層中的燃料在燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用下自上而下逐漸燃燒，混合料氧化熔融，固結(jié)生成燒結(jié)礦。

（5）燒結(jié)礦卸料、冷卻

燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的燒結(jié)礦采用鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)進(jìn)行冷卻，燒成的燒結(jié)礦自燒結(jié)機(jī)機(jī)尾卸至單齒輥破碎機(jī)，破碎后的燒結(jié)餅，通過環(huán)冷機(jī)給料斗，落入環(huán)冷機(jī)進(jìn)行冷卻。鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)第一冷卻段設(shè)有余熱回收系統(tǒng)，采用高效蒸汽發(fā)生裝置生產(chǎn)蒸汽，供燒結(jié)生產(chǎn)使用。

（6）整粒篩分

經(jīng)環(huán)冷機(jī)冷卻后的燒結(jié)餅經(jīng)分料轉(zhuǎn)運(yùn)站分成兩部分，由兩條膠帶機(jī)送至燒結(jié)礦篩分室進(jìn)行篩分整粒。篩分成不同粒徑顆粒料進(jìn)入成品燒結(jié)礦槽。

（7）成品貯存

成品燒結(jié)礦由膠帶機(jī)送入成品礦槽，成品燒結(jié)礦經(jīng)輸送皮帶直接輸送至煉鐵車間礦槽。

2.3 投加工藝點(diǎn)選定

要處理的含鉻廢水，如何加入燒結(jié)礦內(nèi)。由燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)可知，燒結(jié)礦加水有三種方式。

按照加料順序，第一配料加的霧化水；第二一次混合加入的霧化水；第三二次混合加入的霧化水。分別看下每種情況∶配料加入的霧化水主要用于白灰消化，用量大且用水品質(zhì)要求較高，應(yīng)盡量減少雜質(zhì)以及雜質(zhì)造成的氧化還原反應(yīng)；一次混合加入的霧化水主要用于加濕和混勻，用量較大且用水品質(zhì)要求一般，能夠讓燒結(jié)礦濕潤均勻即可；二次混合主要用于造球，加水為了補(bǔ)充一次混合中加水不足的問題，加水多造球過程容易散開，所以用量很小且用水品質(zhì)要求一般。

根據(jù)生產(chǎn)流程中三個(gè)加水過程，分析對比三種情況。燒結(jié)加水工藝流程分析表1。

表1 燒結(jié)加水工藝流程分析表

從三個(gè)主要要求看三個(gè)過程∶含鉻廢水水量不大，但產(chǎn)生量十分均勻，理論講三個(gè)過程均能滿足水量要求，但從長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)角度講，排除二次混合過程；從用水水質(zhì)要求講，一次混合用水水質(zhì)要求低于配料用水水質(zhì)要求；通過對比最優(yōu)工藝加入點(diǎn)是一次混合區(qū)域。經(jīng)過對比分析最終選定在一次混合過程進(jìn)行含鉻廢水的添加。

2.4 成品燒結(jié)礦影響分析

一次冷篩篩下＜5mm的冷返礦，返回配料室返礦槽參與配料；二次冷篩篩出5～12mm小粒級成品燒結(jié)礦；三次冷篩篩出12～20mm的鋪底料，由膠帶機(jī)送至燒結(jié)室鋪底料礦槽；三次冷篩篩上＞20mm燒結(jié)礦與鋪底料溢流槽給出的過剩的12～20mm燒結(jié)礦匯合，組成大粒級燒結(jié)礦，與5～12mm小粒級燒結(jié)礦由各自膠帶機(jī)分級運(yùn)入成品礦槽。

實(shí)驗(yàn)階段對不同粒徑燒結(jié)礦進(jìn)行含鉻量測定。測定結(jié)果如表2。

表2 燒結(jié)礦含鉻情況分析表

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，5～12mm成品燒結(jié)礦20組數(shù)據(jù)中沒有檢出鉻物質(zhì)，在大于20mm粒徑的10組數(shù)據(jù)中有兩組監(jiān)測出0.01%的數(shù)據(jù)，由此判斷使用含鉻廢水替代新水對成品燒結(jié)礦幾乎沒有影響，可以實(shí)施。

3 結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將含鉻廢水集中存放在蓄水池中，一次混合過程優(yōu)先使用含鉻廢水進(jìn)行加濕。利用燒結(jié)工藝一次混合階段加入含鉻廢水替代新水，減少新水用量，并從源頭減少含鉻廢水的產(chǎn)生量。

[1] 張小慶，王文洲，王衛(wèi).含鉻廢水的處理方法[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2004，（S1）.

[2] 胡自偉，潘志彥，王泉源.固定化生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2002，（9）.

Study on Application of Chromium-containing Wastewater in Ironmaking Sintering

Liu Chun-hui

The first chrome-containing wastewater enters the sintering process，reduces the process of using new water for sintering the raw material，reduces the amount of chromium-containing wastewater from the source，and avoids the pollution of water and soil.

waste water；sintering；chromium element 1 問題產(chǎn)生

TF525

A

1003-6490（2017）02-0106-02