摘 要：针对炼钢及轧钢过程中产生的所有含铁废弃物，进行强力挤压制块处理，实现含铁工业固体废弃物的100%综合循环利用，从而产生可观的经济效益和环保效益。
关键词：含铁废弃物 冷压球 循环利用
中图分类号：TF7文献标识码：A文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0075-01
1 问题的提出
莱钢股份有限公司特殊钢厂现年产电炉钢55万吨，钢材110万吨，同时伴随产生大量的副产品和废旧物资。
连铸和轧钢每年产生氧化铁皮约两万四千吨，其含铁量在70%以上；电炉炼钢过程中，每年收集除尘灰六千多吨，其含铁量在60%以上；长期以来这些含铁物资，没有找到有效的综合利用途径，处置效益低下，对环境保护和生产成本构成重大影响。
因此我们提出利用现有的废旧物资资源，结合50t电弧炉清渣跨的现状，对全厂的含铁废旧物资进行强力挤压制块处理，直接装入电弧炉熔炼，使含铁资源得到100%的内循环综合利用，通过技术手段实现环境友好型企业的目标。
含铁废弃物中纯铁资源的回收综合利用手段简单，而且有成熟的技术工艺流程；但含铁废弃物中，铁资源绝大多数是以氧化铁的状态存在的，对于铁氧化物直接作为炼钢原料，特别作为电弧炉炼钢原料实现铁资源回收的专门研究和实践不多，但非高炉炼铁技术的大量研究成果和电弧炉铁水热装、燃枪、搅拌、泡沫渣等新技术的广泛应用，为铁氧化物在电弧炉内实现铁资源回收提供了可能，属于成熟的非高炉炼铁技术应用于电弧炉生产的创新性实践。
2 实施方案和主要技术措施
2.1 工艺流程
利用含铁固体废弃物制备具有自还原性能的压块从而实现铁资源回收的过程包括：配料、搅拌、强力压块、养护和入炉还原五部分。
自还原压块制备流程图为（如图1）。
2.2 搅拌
按照恰当比例将各类含铁固体废弃物和焦粉进行配料混合，将混合料加入搅拌机，搅拌均匀，之后加入适当比例的粘结剂，充分搅拌，制成原料为压球做准备。
2.3 压球
混合料和粘结剂搅拌混合后，转到机上料斗中，通过料斗，将搅拌混合料缓慢地送到压球机上，经过压球机超过190t的强力挤压，形成具有高强度的冷压球。
2.4 养护
在50℃的较为干燥的环境中，冷压球放置超过36h后，粘结剂发生了一系列的物理化学变化，形成复合大分子网状鰲合结构，压块在复合大分子网状鰲合结构的协同作用下，形成高强度的机械冷压球。
2.5 入炉还原
当压块处于高温的环境中，其内部紧密结合的氧化铁和焦粉会自动进行还原反应，生成铁释放出一氧化碳，结合电弧炉生产实际，可以选择以下两个时机实现压块还原。
方案一：压块随其它钢铁料加入电弧炉中。压块受留钢留渣、热装铁水、高温电弧和大强度供氧等协同作用产生的高强热量作用，而发生还原反应，进而铁资源随其它钢铁料熔化进入钢水。
方案二：将压块加入石灰窑煅烧。电炉炼钢用石灰的生产过程中，石灰石的煅烧温度大约控制在1025℃，这一温度正好适于压块自还原反应的进行，所以可以把压块和石灰石按照一定比例混合一起加入石灰窑中，经煅烧生成石灰和还原压块的混合物，在向电炉料中配加石灰时，还原压块随之进入电炉料。
3 自还原压块生产及试验情况
策划压块的生产工艺时，重点综合考虑了以下因素：能够全部消化各种含铁废弃物和其它工业固体废弃物；具备较强的机械强度和具有良好的还原性能。经过反复试验，找到了具有良好成型性和还原性的配方比例，按照配方一直进行着人工小批量生产。从试生产情况看，压块的配方指标对压块的物理化学性能的影响至关重要；造块的机械挤压力大小和粘结剂选择对压块的机械强度也具有重要影响。根据对压块的跟踪试验结果，压块刚制成后，强度较低，但在50℃的干燥环境中，养护时间36h后，就会达到很高的机械强度。
4 实施效果
该项目实施后，每年超过3万吨的含铁废弃物全部得到综合循环利用，降低了铁资源的过程损耗；铁氧化物在电炉中进行还原反应时，伴随释放出大量的一氧化碳气体，有利于钢水搅拌，杂质上浮，并对泡沫渣的形成有利，能保护电炉炉体，节约了能耗。
本生产工艺，无废水、废气、废渣产生；噪声远远低于国家标准，也没有热辐射和其它毒害因素产生；实现了氧化铁皮、切割渣、除尘灰、焦粉等含铁工业固体废弃物的100%综合利用，降低了生产成本，创造了可观的经济效益，并具有显著的环境和社会效益。
