領跑轉底爐技術發展 實現固廢資源化利用

       21世紀以來,由于鋼鐵產能的迅猛發展,我國鋼鐵工業向自然環境排放了大量的廢氣、廢水和粉塵等污染物,其中塵泥污染物排放尤為突出,約為粗鋼產量的10%。這些塵泥中含有大量的鐵、鋅、碳等有價元素,若不加以利用,不僅污染環境,還會造成資源浪費。如何循環利用好這些冶金固體廢物,成為我國鋼鐵行業需要迫切解決的問題。
      率先提出含鐵固廢集中處置中心整體解決方案
       賽迪熱工環保是國內唯一冶金含鐵固廢綜合處置中心技術方案提供方,在國內率先提出含鐵固廢集中處置中心整體解決方案,實現鋼廠固廢零排放,鐵、鋅、碳等資源全部回收利用,實現綠色環保、清潔生產。擁有轉底爐、均質化、冷壓塊、污泥干化、危廢焚燒等多種固廢/危廢處置技術。能提供環境咨詢、工程設計、裝備制造、系統控制、生產指導、項目運營的全流程服務。
       早在2009年,賽迪就瞄準鋼鐵行業痛點,組建研發團隊,開始系統研究轉底爐脫鋅技術。經過十余年的持續創新,開發了以轉底爐技術為核心,包括均質化、冷壓塊、污泥干化等多種含鐵固廢處置的技術集群,該技術集群通過含鐵固廢塵泥均質、成型、干燥、高溫還原焙燒等工藝,能夠綜合處理和循環利用整個煉鐵、煉鋼過程中產生的各形態、各工序、各成分的含鋅塵泥固廢。其中,轉底爐核心工藝技術能夠將含鋅塵泥中的鐵和鋅分離后分別回收,回收的鋅粉可作為優質含鋅產品外售,回收的鐵素可作為高爐冶煉的優質原料,生產過程中產生的蒸汽也可以作為優質能源回收利用,真正意義上實現了含鋅塵泥固廢資源的再利用、變廢為寶。
      變廢為寶,實現含鐵固廢零排放
       近年來,煉鋼使用廢鍍鋅板比例不斷增加,從而導致冶煉塵泥的含鋅量呈逐漸上升的趨勢,特別是煉鋼環節,廢鋼添加比例逐漸提高,眾多鋅、鉛等含量高的塵泥返生產影響到高爐設備壽命和工藝的順行,合理回收利用這些粉塵,需要開辟新的途徑。
       賽迪熱工環保部為鋼鐵行業提供的轉底爐高效處置含鐵鋅固廢綠色關鍵工藝系統,為我國鋼鐵行業含鐵含鋅固廢資源在當前資源回收利用方式上存在的不足提供了解決方案,有效脫除鋼鐵企業因燒結、煉鐵、煉鋼等工序中產生的大量固廢中的鋅,回收固廢中的鐵、鋅資源,實現我國鋼鐵行業對含鐵鋅固廢資源的高效回收利用,使含鐵固廢綜合利用率≥99%、成品金屬化率>75%、固廢脫鋅率>85%的技術水平,減少鋼鐵行業因傳統填埋方式給環境帶來的污染和低效的回收利用工藝給企業來帶的弊端,實現鋼鐵行業固廢中資源回收利用技術產業化,推動鋼鐵行業綠色提升。
       該工藝系統可綜合處理和循環利用整個煉鐵、煉鋼過程中產生的各形態、各工序、各成分的含鐵鋅固廢,將固廢中的含鐵以金屬化球和金屬粉的形式作為成品返回高爐進行回收利用,減少原材料鐵的使用;固廢中的鋅以氧化鋅粉的形式作為產品進行外賣,以產生經濟效益;同時轉底爐產生的煙氣余熱經過余熱鍋爐進行回收利用產蒸汽供自用或外賣,給企業帶來良好的經濟效益和環保效益,實現鋼鐵企業含鐵固廢零排放。
       截止目前,賽迪轉底爐產品已申請專利67項,已授權專利52項,其中發明專利10項。獲得計算機軟件著作權2項。
      領跑轉底爐技術,市場占有率超80%
       2021年4月22日,由賽迪熱工環保設計供貨的寶鋼湛江鋼鐵轉底爐二期工程正式投產,為賽迪引領行業綠色發展再添堅實一筆。截至目前,賽迪熱工環保已經建成燕山鋼鐵、寶鋼湛江基地、寶鋼寶山基地、首鋼京唐等七座轉底爐,在建武鋼有限、新余鋼鐵、中天鋼鐵、東海特鋼等六座轉底爐,運行及在建的轉底爐項目數量均名列國內第一,市場占有率超過80%,現已形成 10 萬噸/年、15萬噸/年、20萬噸/年、25萬噸/年、30萬噸/年等處理規模的系列化產品,以實際行動助力行業綠色發展。
      典型業績
     (一)寶鋼廣東湛江鋼鐵基地含鐵固廢處置中心項目
       賽迪熱工環保針對湛江鋼鐵全廠固廢的工序來源廣,成分復雜,含水率各有不同,需要統籌規劃這一問題,通過對湛江鋼鐵基地含鐵固廢總量、產生工序、種類、成分統計等數據分析,為湛江鋼鐵提供了一套含鐵固廢處置整體方案,并建成含鐵固廢集中處置中心,該固廢中心包括:2條20萬噸/年的轉底爐生產線、1條80萬噸/年的均質化生產線、1條10萬噸/年的冷壓塊生產線、1條20萬噸/年的氧化鐵皮篩分線。該固廢中心分兩期實施,一期工程建設1條20萬噸/a轉底爐生產線,均質化生產線、冷壓塊和氧化鐵皮篩分生產線,于2016年6月全面投產;二期工程建設1×20萬噸/a轉底爐生產線并于2021年4月投產,產線投產后,均快速達到設計處理量,系統和設備運行穩定。
       湛江鋼鐵基地含鐵固廢處置中心的全線投產,有效地降低了危害雜質在湛江鋼鐵基地內部的循環,減輕了湛江鋼鐵的環保壓力,確保工序順行。該固廢中心集四種固廢處置工藝于一體,是賽迪在固廢處置環保領域的第一次成功嘗試,也是全球第一座投運的鋼鐵企業含鐵塵泥集中處置固廢中心,為賽迪熱工環保在后續同類項目的建設提供了標桿和旗幟,獲得了良好的經濟和環保效益。
圖1  湛江鋼鐵基地項目含鐵固廢處置中心工程實景照片
     (二)首鋼京唐冶金含鐵塵泥資源化再生項目
       賽迪熱工環保在全面統計分析首鋼京唐廠內含鐵固廢產生量、堆存量及固廢種類和成分組成的基礎上,為其設計建設了一條年處理能力為15萬噸的均質化生產線和一條年處理能力為30萬噸的轉底爐生產線。
       其中,轉底爐生產線主要承擔高爐旋風灰、煉鋼一次灰、二次灰等含鋅塵泥的資源化處理,均質化生產線主要承擔熱軋油泥等污泥的再生處置。項目于4月25日項目破土動工,其中均質化生產線2020年4月27日投產,且投產首月即達產。轉底爐生產線2020年7月21日正式投產,投產后產線能力指標穩步提升,快速實現了達產達效。
       首鋼京唐年均質化和轉底爐生產線的快速、順利投產,徹底解決了其含鐵含鋅固廢處置問題,實現了含鐵固廢零排放。該項目采用的處理能力為30萬噸的轉底爐生產線,是中冶賽迪繼20萬噸、25萬噸生產線成功運行后的又一個轉底爐系列產品嘗試,充分體現了賽迪熱工環保在固廢資源化處置領域創新能力。 
 
圖2  首鋼京唐冶金含鐵塵泥資源化再生裝置實景照片

賽迪熱工環保      郭靈巧/文圖
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