钢铁工业粉尘【除尘灰】资源化利用

在钢铁联合企业生产流程中，原料加工、高温冶炼等环节会产生大量含铁粉尘。数据显示，全流程粉尘总产量约占粗钢产量的8%-12%，其中烧结工序每吨产品产生8-15kg粉尘，高炉系统排放强度达20-30kg/t铁水，转炉和电炉分别产生8-20kg/t和10-20kg/t钢。这些粉尘富含铁元素及多种金属成分，具有显著回收价值。

【粉尘分类体系】
根据生成机理和处理方式，工业粉尘可分为两大类别：

1. 工艺除尘灰：伴随生产工艺产生的气载颗粒物，如烧结烟气净化灰、高炉煤气除尘灰等。这类物质具有高温特性，化学成分复杂。

2. 环境集尘灰：物料储运过程中收集的常温粉尘，主要包含原料散落颗粒，成分相对单一，铁品位可达60%以上，具有较高的直接利用价值。

【资源化利用路径】

路径一：烧结工序内循环
技术特点：

• 适用对象：转炉灰、轧钢氧化铁皮等高铁（Fe≥60%）、低杂质粉尘

• 工艺要点：实施*配比控制（3-5%掺入量），采用预润湿处理提升造球性能

• 经济性：吨处理成本低于50元，但存在钾、钠、锌等有害元素循环富集风险

• 实践案例：某钢厂年处理12万吨除尘灰，降低铁料成本3000万元/年

路径二：转底炉分离技术
创新突破：

• 核心技术：开发高温快速还原工艺（1300℃/15min），实现铁基料与锌铅等挥发物的*分离

• 原料适应性：处理含锌1.1%、铅0.3%的复杂粉尘，金属化率可达75%

• 环保效益：锌铅回收率突破90%，配套余热发电系统节能30%

• 产业实践：日本某钢厂建成40万吨/年处理线，年回收锌资源2.8万吨

  
  

【转底炉系统工艺详解】

1. 原料预处理：采用多级配矿技术，将除尘灰与还原煤按1:0.3比例混合，添加复合粘结剂改善成型性能

2. 成型干燥：高压压球（≥60MPa）制备Φ15mm生球，链篦机干燥至含水<1.5%

3. 高温还原：环形炉膛分温区控制（预热区800℃、还原区1300℃），煤气热值要求≥5000kJ/Nm³

4. 产物处理：螺旋水冷系统将金属化球团降温至80℃，配套布袋除尘回收氧化锌粉（ZnO≥75%）

5. 能源循环：烟气余热梯级利用（发电→助燃空气预热→原料干燥），系统热效率提升至68%

【行业趋势展望】
随着环保政策趋严（如《钢铁行业超低排放改造指南》要求粉尘综合利用率≥98%），转底炉技术正朝着大型化、智能化方向发展。新一代装备集成AI配料优化系统和高温成像监控，处理能力突破60万吨/年，金属化球团TFe品位稳定在65%以上，为钢铁企业构建循环经济模式提供关键技术支撑。