高炉除尘灰分选铁粉工艺技术指标分析

摘 要：为了更好地从高炉除尘灰中精细分选出合格铁粉产品，必须精确监测质量指标和生产指标等主要工艺技术指标。通过测定原料中固定碳含量，计算铁碳比，同时分析原料中锌含量对铁粉品质的影响，对相关工艺技术指标进行了分析研究。结果表明，研究结果为如何高效利用高炉除尘灰原料，进一步优化生产，提升铁精粉的质量提供一定的参考。

关键词：高炉除尘灰；铁精粉；技术指标

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.026

1 前言

以煤气除尘灰和出铁场环境灰为主的高炉除尘灰，可以分选出碳粉和铁粉[1]。利用具有清洁生产特点的湿法处理工艺，分选出铁精粉（或称综合铁）是一項新颖的专利技术，对炉灰进行处理后，得到焦炭粉、铁精粉和碳粉尾泥产品[2]。

炉灰分选铁粉工艺技术指标包括质量指标和生产指标。其中，质量指标包括综合铁粉品位，铁粉达标率，有害元素含量等；生产指标包括综合铁粉收得率，铁回收率等。本文主要从原料的成份、铁碳比及原料中的锌含量等方面，对生产现场检测数据采用数据统计法进行分析，探讨原料中的成份及影响综合铁各项技术指标的因素。

2 原料的成份分析

2.1 原料的元素分析

采样来源于柳钢高炉重力除尘灰，用原子吸收光谱测定，元素分析结果见表1。

由表1可以看出，原料中的铁碳含量之和大于60%，为主要的成份。在原料之中除看含金属铁之外，还有较多的其他金属，如锌、银、铜、铅、铟，铋等。

2.2 原料中固定碳含量测定结果

检测时，大约每两天取样一次，共10个试验样品（以日期表示）。原料的主要组成成份是铁和碳，表2为某个月份的连续检测的原料中铁、碳含量数据，图1为根据表2作出的11月份原料中碳铁含量关系图。

由表2可知，某个月份抽样的原料铁碳含量总平均值为30.2%，如图1中的中间直线所示。由图1可以看出原料中的铁和碳含量有一定的规律，原料中全铁品位高于30.2%，固定碳含量碳就会低于平均值，原料中的固定碳含量大于平均值，全铁品位反而低于平均值。每次检测样品的铁和碳含量平均值趋势线围绕在全铁品位为30%左右波动，并呈负相关。

3 影响铁粉质量指标的因素分析

3.1 原料铁碳比对产品质量的影响

原料的铁碳比是指原料中含铁量和含碳量的比值，用原料Fe/ C表示。生产的综合铁粉品位达到55%以上时，表示产品达标。统计2016年度11个月的原料Fe、C、Fe/ C、综合铁Fe、达标率，结果见表3。对原料中的铁碳比进行升序处理，绘制每月平均铁碳含量比与综合铁达标率的关系曲线，如图2所示。

由图2可以看出：原料的铁碳比不同时，综合铁的全铁品位会不断波动。当原料的铁碳比越高时，综合铁的全铁品位仍然会出现不达标的现象，不一定最有利于分选铁粉。在原料的铁碳比在（0.91，0.93），（1.09，1.17）区间的时候，生产分选的综合铁全铁品位比较稳定，并保持达标。

3.2 锌含量对产品质量的影响

在炼铁过程中，如果综合铁中锌含量较高，容易导致锌在炉内部循环富集，沉积在高炉上部炉衬表面，另外锌在炉缸碳砖中沉积，易形成“鼠洞状”侵蚀。会使高炉顺行急剧恶化，修风率增加，严重影响高炉的产量，增加消耗，缩短一代高炉的寿命[3]。通过对同一批次的原料锌含量和铁粉锌含量进行跟踪化验分析，相关数据如图3所示。

由图3可以看出原料中的锌含量呈无规律波动，但在局部区间段内可以发现随着原料中的锌含量上升，综合铁粉的锌含量也随之升高；原料中的锌含量下降比较明显时，综合铁中的锌含量也相对应的下降明显。

锌含量高低主要取决于炉灰中的锌含量，而目前的生产工艺还无法有效的对炉灰中的锌进行分选。

4 结论

高炉除尘灰的主要成份是铁和碳，少量的其他金属没有分选的必要。原料中的铁和碳含量呈负相关，当原料中铁含量较高时，应该在保证刮碳粉的同时，加大铁粉的分选。当原料中碳含量较高时，应该加大刮碳粉量，同时确保综合铁的品位达标。在原料的铁碳比在（0.91，0.93），（1.09，1.17）区间的时候，原料较合适生产分选，使综合铁全铁品位比较稳定，并保持达标。在生产的综合铁粉中要尽可能降低含锌量，但目前的生产工艺还无法有效的对炉灰中的锌进行分选。

参考文献：

[1]汤丽君.精细分选高炉除尘灰中的铁粉的工艺研究[J].大众科技，2013，15（11）：169-173.

[2]卢山，潘智斌，周永新.高炉除尘灰处理技术[J].节能技改，2010（01）：33-35.

[3]王志远，何明杰，俞晓林.含铁尘泥脱锌实验研究[J].浙江冶金，2010（08）：27-29.

[4]白仕平.高炉瓦斯泥高效利用的研究[D].重庆：重庆大学，2007.

[5]石宝云，牛福成，于国华.对莱钢含铁除尘灰和灰泥利用方式的探讨[J].莱钢科技，2008（04）：6.

[6]尹晓光.高炉除尘灰综合利用环保工程投产[J].柳钢科技，2003（01）：14.

[7]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2003：45-112.

[8]徐博，徐岩，于刚.煤泥浮选技术与实践[M].化学工业出版社，2006.