轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉過程中，鋼液翻騰及熔體表面氣流爆裂濺起大量細微金屬液滴，使一定量的鐵和鐵的氧化物蒸發(fā)并隨爐氣逸出，同時加料過程中散料的細微顆粒也被爐氣帶人煙道。大量的煙氣流經(jīng)文氏管時，高速的煙氣沖擊噴人的水柱，使水二次霧化成小于煙塵粒徑100倍的水滴，水滴捕集和潤濕煙塵，互相碰撞凝聚成較大的含塵水滴，使含塵煙氣得到凈化。但伴隨大量含塵有害物質(zhì)進人水體，形成轉(zhuǎn)爐煙氣除塵污水。

福建省三鋼閩光股份有限公司現(xiàn)有20t 轉(zhuǎn)爐3座、30 t轉(zhuǎn)爐1座，生產(chǎn)能力達到產(chǎn)鋼20(〕萬t/a，轉(zhuǎn)爐除塵污水產(chǎn)生量900 t/h，在多次技改的基礎(chǔ)上，1998年以來實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐除塵污水全部閉路循環(huán)，回收含鐵污泥3.9萬t/a，實現(xiàn)綜合利用價值1200多萬元。

1 轉(zhuǎn)爐除塵污水污泥處理技術(shù)難點

(1) 轉(zhuǎn)爐除塵污水水質(zhì)隨吹煉周期的變化波動幅度大，懸浮物的變化范圍在幾百mg/L到幾萬mg/L 之間，污水中所含懸浮物較細，僅靠自然沉降難以達到水質(zhì)凈化要求。

(2) 轉(zhuǎn)爐冶煉投加石灰造渣時，大量石灰粉進人水處理系統(tǒng)，使pH值達到12一13，總硬度550 mg/L(以CaC03計)，高硬度、強堿性污水在運行中造成泵葉輪、冷卻塔、文丘管結(jié)垢，被迫經(jīng)常檢修清理，嚴重時大量污水直接外排。

(3) 轉(zhuǎn)爐污水中含大量粗顆粒懸浮物，易造成管道堵塞、水泵磨損、排泥困難、過濾機故障，給沉淀池帶來較大的沖擊負荷，系統(tǒng)須優(yōu)先解決粗顆粒預脫除問題。

(4) 轉(zhuǎn) 爐 污泥粒度細、物料粘，要解決脫水回收利用問題，以往多采用真空過濾方式，效率低、維修量大、濾帶壽命短、污泥含水率高，濾出的污泥不成餅，呈稀泥狀易引起二次污染。

2 轉(zhuǎn)爐除塵污水污泥處理

2.1 水質(zhì)凈化

三鋼轉(zhuǎn)爐污水處理工藝流程見圖1

2.1.1 粗顆粒預分離

轉(zhuǎn)爐除 塵 污水經(jīng)流槽首先導人旋流式D3.8m粗顆粒分離池，分離池內(nèi)置螺旋輸送機，將收集的粗顆粒、密度大、不易流動的的沉降物提升，與水分離后輸送到池外集料倉里。根據(jù)寶鋼經(jīng)驗川，采用粗顆粒分離裝置，可脫除11% 60 Wm以上的粗顆粒，不但能降低沉淀池負荷量，而且對避免設(shè)備磨損、管道堵塞、延長帶式過濾機濾帶壽命等均有益處。

2.1.2 磁凝聚與藥凝聚復合處理

轉(zhuǎn)爐除塵污水懸浮物濃度高，而且粒徑又小，其顆粒直徑大多在1- 20 wm之間，僅靠自然沉降的處理方法，無法達到循環(huán)水的水質(zhì)要求，必須采用絮凝方法增大懸浮物粒徑加速沉降。有關(guān)文獻表明(2)，單純采用加藥絮凝無法將水中的部分細微顆粒形成絮凝體，且絮體經(jīng)不起強力攪動，會發(fā)生解聚現(xiàn)象，一經(jīng)斷鏈難于重聚;單純采用磁絮凝則存在絮體散而不緊的缺陷。

鋼鐵污水特點為含有大量鐵磁性氧化物，鐵磁性粒子在磁場中有降低自由磁能的趨勢，使粒子發(fā)生磁聚和磁吸現(xiàn)象，轉(zhuǎn)爐除塵污水懸浮物中鐵氧化合物高達70%一80%. 屬于強磁性物質(zhì)。采用預磁、加藥復合工藝，凝聚體密而不散，絮凝效果最好。經(jīng)電磁式凝聚器進行預磁處理后，轉(zhuǎn)爐煙氣除塵污水中的氧化鐵微粒產(chǎn)生磁感應，而離開磁場時又具有剩磁，沉淀池內(nèi)投人質(zhì)量比為12 500的聚丙烯酞胺藥劑，促使廢水中帶有磁性和非磁性的氧化物質(zhì)產(chǎn)生絮凝或凝集作用，微粒在沉淀池中互相碰撞吸引凝結(jié)成較大的絮凝團從而加速沉淀，提高了沉淀效果。經(jīng)磁絮凝器處理過的污水還可改變鈣鎂離子的結(jié)晶條件，使其可在水中形成凝聚核，成為懸浮物隨水流帶走，起到抑制水垢的作用，且老垢層也會受磁化水的滲透而溶解消除，又具有一定的“溶垢”的功能。

2.2 水質(zhì)穩(wěn)定

循環(huán)水系統(tǒng)中除要解決水質(zhì)澄清外，最關(guān)鍵是去除污水中的Caz'和m廣，保持水質(zhì)穩(wěn)定。轉(zhuǎn)爐吹煉時加人的石灰塵粒隨煙氣氣流帶人濕法凈化系統(tǒng)，石灰遇水變成 Ca(OH)2，煙氣中存在的大量CO2溶于水中，可形成以下化學反應:

轉(zhuǎn)爐除塵水水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵條件是系統(tǒng)中要有足量的CO(3)^2-，與不斷溶人水系的Ca"及時生成CaCO3沉淀，同時系統(tǒng)又要有足量的OH-，在洗滌過程中與煙氣接觸的CO2生成CO(3)2-，補充與Ca^2+ 結(jié)合生成CaCO3沉淀后C0(3)^2-的消耗。實踐中采取一次性投加足量的 Na2C03，使水中的Ca^2+濃度下降98%以上，之后適量加入鈉鹽補充損失的Na+，其阻垢機理如下:

Ca( OH ) 2 +N a2CO3= CaCO3+2NaOH

2N aO H+ C O2= Na2CO3+ H2O

可見 Na 2CO3作為緩沖溶液起到中介作用，既能去除溶于水中的Ca'以降低硬度，又能吸收煙氣中的CO2實現(xiàn)再生而循環(huán)利用，關(guān)鍵是系統(tǒng)必須保持密閉，不得外排污水而破壞平衡。緩沖溶液原理表明系統(tǒng)溶人一定量的Ca(OH)2,pH值保持不變，若堿度升高，則溶液的緩沖能力增大，反之減小。根據(jù)電離平衡實驗，當 pH為12.34時，碳酸鹽在水中電離以CO(3)^2-為主，這時OH-濃度也高，有利于CO2吸入。

當pH為8.3時，CO(3)^2濃度甚微，不利于CO2吸入。

實踐中水質(zhì)控制指標:濁度<=100 mg/L,硬度<=1mmol/L,P 堿度4一5m mol/L,M堿度5一6m mol/L

另一方面 ，系統(tǒng)還定量加入南京圣源水處理公司生產(chǎn)的SY - 305型有機磷類緩蝕阻垢劑，與Ca2+生成穩(wěn)定的絡合物，并使垢層晶格發(fā)生畸變，起到復合藥劑阻垢的協(xié)同效應。

2.3 污泥處理

三鋼的污泥成分及顆粒級配見表1、表2。

轉(zhuǎn)爐污泥的主要成分由鐵的氧化物和其他爐料氧化物所組成，各種氧化物所占的比例受生產(chǎn)情況和吹煉期不同而差異，污泥粒徑不均，6u m 以下的顆粒所占比例較大，因含氧化鈣而粘度大，腐蝕性強，液固分離困難。三鋼污泥處理采用污泥壓榨過濾和泥漿泵送燒結(jié)兩種方法。

日常采用泥漿泵送燒結(jié)工藝3，即經(jīng)濃縮機濃縮后含水率75%一85%的泥漿，用砂漿泵直接輸送至燒結(jié)一次混合機內(nèi)，實現(xiàn)含鐵污泥的綜合利用。燒結(jié)生產(chǎn)非正常情況下則采用污泥帶式壓榨過濾。帶式壓濾脫水是應用化學能和機械能相結(jié)合的方法來處理微細粒物料脫水的技術(shù)工藝。工作過程是:經(jīng)過絮凝處理后的污漿均勻地分配在濾帶上，通過兩條既接觸又分開濾帶的連續(xù)移動，把污泥送進重力脫水區(qū)和擠壓脫水區(qū)。在支承和擠壓輥的作用下，通過濾帶把污泥中的水分濾出和擠壓出去，最后形成濾餅(含水率為26%一30%)被卸落。

2.4 操作運行管理應注意的問題

(1) 在煉鋼吹氧工藝中，部分石灰粉還未與鋼液接觸就被吹出爐外，尤其是粒度小的石灰不能進熔池而隨煙氣進人除塵系統(tǒng)。從煉鋼工藝上篩掉細顆粒的石灰粉末，既能減少污泥量和降低污水pH值，又可減少結(jié)垢。通過采用先進的留渣操作工藝。即結(jié)合濺渣護爐技術(shù)，使濺渣后的殘渣保留在爐內(nèi)，供下一爐冶煉作為初渣使用，利用終渣堿度高、溫度高并且有一定的氧化鐵含量的特點，促使下一爐早成渣，節(jié)省石灰耗。目前三鋼的噸鋼石灰耗已從原來110 kg降至48 kg，使除塵污水的水質(zhì)明顯改善，由原來的高堿高硬結(jié)垢型水質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿鯄A低硬型水質(zhì)。

(2) 由沉淀池進水的連續(xù)分析結(jié)果證明，石灰進人沉淀池后不是立即全部溶解生成Ca(OH)2，而是伴隨污泥沉淀后逐漸生成Ca (OH),停留時間越長，溶解越充分，造成污水的硬度升高，因此及時排除沉淀池底部泥漿，對減少翻池現(xiàn)象，改善出水水質(zhì)有著重要意義。

(3) 要完善水質(zhì)加藥系統(tǒng)，污泥溶藥罐體積應滿足絮凝劑配制所需鈍化時間，采用壓縮空氣攪拌，避免機械攪拌方式將絮凝劑分子鏈打斷，影響藥劑效果。

(4) 轉(zhuǎn)爐污泥直接配人燒結(jié)原料中，不僅節(jié)省了配料用水，還使配料均勻，避免了塊狀污泥帶來的配料不均勻現(xiàn)象。在操作中應控制泥漿水分含量，做好輸送、關(guān)停調(diào)度工作，停泵后必須及時清洗管內(nèi)積存泥漿，以防淤積阻塞。

(5) 為了最大限度的利用污水自身富集的Na+以提高對煙氣中C02的吸收，保證整個系統(tǒng)密閉程度是運行控制的關(guān)鍵因素，否則Na'隨循環(huán)水排污而流失，影響水質(zhì)穩(wěn)定運行。系統(tǒng)適量加人鈉鹽的同時，要盡可能減少水的流失和漏損，降低污泥的含水率，提高煙氣凈化系統(tǒng)的脫水率，減少機械水的損失。污泥生產(chǎn)的濾出水必須返回系統(tǒng)，同時加強循環(huán)水集水井及泵水量的調(diào)節(jié)控制，防止溢流。另一方面不允許其他系統(tǒng)排水或溢流水進入本系統(tǒng)，以維護系統(tǒng)水質(zhì)、水量的平衡。

〔參考文獻〕

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