铁合金生产对“三废”的综合利用

铁合金生产对“三废”的综合利用【摘 要】铁合金在生产过程中，产生大量的废渣、废气、废水，并放射出 大量的热，因此必须加强铁合金“三废”的综合利用，处理“三废”是铁合金生产中 的重要环节，特别是在低碳经济理念下，做好“三废”的处理和综合利用工作，是 铁合金企业生产管理工作中必须要处理的首要问题。【关键词】铁合金生产；三废；综合利用铁合金生产时，必然产生大量的废渣、废气、废水、粉尘，并放射出大量的 热，因此必须加强铁合金“三废”的综合利用。首先要以生产工艺为核心，进行各 方面的工艺改进和产品研发。就目前的情况而言，铁合金行业节能减排的重点工 作则是改进冶炼工艺、提高产品质量，加强环保和二次能源利用工作。除此之外， 还要积极进行新产品、新工艺的开发，改善产品结构。铁合金生产过程中排出的 大量废气、污水和炉渣，对环境造成的污染是不可忽视的，同时也流失了大量的 可利用能源。目前，国内在铁合金生产“三废”治理方面的处理和综合利用仍是一 个薄弱环节。铁合金生产过程中的二次能源利用主要是铁合金炉渣、电炉的余热（渣的潜 热）以及冷却循环水的治理和综合利用。1. 铁合金炉渣的治理技术，铁合金生产排放的废渣，不仅占用大面积场地， 而且污染大气、地下水和土壤，特别是含有铬的废渣，还对人体有很大危害根据不同的渣种，采取不同的方法，目前高炉锰铁渣、硅锰合金渣、高碳锰 铁渣等都采用水淬法。水淬法包括：（1）炉前水淬法，即采用压力水嘴喷出的高 速水束，将熔流冲碎，冷却成粒状。（2）倒灌水淬法，即用渣灌将熔渣运至水池 旁，缓慢倾入中间包，经压力水将熔渣冲碎，冷却成粒状。渣中残留金属较多，可用冲洗的方法回收或分选铁合金炉渣，一般使其子让 冷却成干渣，如硅铁渣、中碳锰铁渣、硅铬合金渣，钼铁渣、钨铁渣等。在炉渣 中加入稳定剂，可防止水闸自然粉化。干渣加工处理一般采用手工破碎与拣选，机械破碎自然粉化和渣盘凝固、干 渣堆放等方法。铁合金炉渣可用于铁合金的自身生产，也可用于炼钢、炼铁、筑路、农业、 机械制造、建材工业等。（1）铁合金炉渣的直接回收利用：硅铁渣含有大量的金属盒碳化硅，在硅 锰合金或高碳铬铁电炉上，可返回使用，电路高碳锰铁渣可冶炼硅锰合金，硅锰 合金渣金属锰渣可以生产复合铁合金。（2）铁合金炉渣可做铸石：利用硅锰合金渣和钼铁渣做铸石，其成本比传 统的天然原料铸石低，且耐火更高，耐磨性大，抗腐蚀性好，机械强度高。（3）铁合金炉渣做建筑材料：锰系铁合金炉渣水淬后可以作为水泥的掺和 料，用作水泥生产，干渣可作为铺路用的材料。（4）铁合金炉渣做农田肥料：铁合金炉渣中含锰、硅、钙、铜、铁等微量 元素，可补充农作物的营养元素，提高土壤生物活性，有利于农作物生长。（5）液态铁合金在完成浇注后的冷凝和红热状态的冷却过程中，热量白白 损失，若采用适宜的热能回收技术和装置，可将其大部分辐射热能有效回收，降 低产品能耗。2. 铁合金废气的治理技术，铁合金冶炼目前国内外用的最多的是还原电炉， 其主要原料是矿石和还原剂原料入炉后在熔池高温下进行还原反应，生成CO、CH4、和H2的高温含 尘可燃气体，他透过料层逸散于料层表面，当接触空气时， CO 燃烧形成高温含 尘烟气，铁合金还原电炉烟气含尘浓度高，尘粒很细，一些烟尘中有价金属含量 很高，若不予净化随意排放，造成污染极为严重，并且会浪费大量资源。对于半封闭矿热电炉附产的电炉烟气携带的大量物理热，必须做到有效回 收，利用热管技术对矿热炉的烟气余热进行回收利用，以解决整个工业园区的供 热和铁合金公司原料烘干、预热。来自电炉的烟气，温度在350C左右，进入立 式蒸发器，烟气从立式蒸发器上部进，经蒸发器温度降到180C后进入引风机， 最后由排烟口排出进入大气。外来20C水经软化水箱由补水泵补入蒸汽聚集器, 蒸汽发生器和蒸汽聚集器自然循环；在蒸汽聚集器内蒸汽与水分离产生 0.4MPa 饱和蒸汽，饱和蒸汽作为热源进入汽水换热器，将供暖用水加热到90C进行供 暖。夏季不需要供暖时，将供回水阀门切断，由经过汽水换热器的旁路管线（内 为软水箱提供的软化水）将蒸汽冷凝后对烟气进行降温。同时生产热风以供原料 烘干和预热。3. 铁合金冷却水的再用技术铁合金生产中产生的废水主要是冷却水，原则上是实行水的封闭循环利用。 原料在电炉内进行熔化和还原冶炼过程中，由于炉体内高温达到1000C以上， 因此在生产过程中要对整个炉体进行冷却降温，否则炉体将会变形或在原料进行 氧化还原过程中，炉体也可能被烧毁，为了解决这一问题，炉壁和炉顶布满循环 水管，采用循环水对矿热炉进行冷却降温，冷却水进水温度一般在35C左右， 出水温度达到70C以上，然后流到储水池内，在出铁过程中，用循环水把1000C 左右的水渣也冲入储水池，这时储水池内的水温达到90C以上，储水池内的水 经过冷却系统对回水进行冷却降温，然后流到冷却水池，再次供到矿热炉内对炉 体进行冷却，一直重复循环着。在冬季由于室外温度较低，排出的循环水不用经 过冷却系统，采用自然冷却就能满足矿热炉循环水的要求，近几年来，由于小型 电厂的关闭，给冬季供暖带来一定的困难，为了解决冬季供暖问题，利用矿热炉 循环水作为热源进行热水资源再次利用。在冷却水池内安装一台热水泵，与车间 和办公室内的暖气管道相连接，暖气管道的回水管直接引到冷却水池内，进行热 水供暖，使车间温度达到15C以上，办公室温度达到18C以上，矿热炉循环水 供暖技术的应用，降低了供暖成本，为员工创造了舒适的工作环境。铁合金企业应加强废水净化与软水闭路循环，推广炉渣回收金属及废渣综合 利用技术，推广处理铁合金电炉烟尘技术及其他污染治理技术。铁合金生产要进 一步拓展其能源转换、废弃物处理等，扩展物质的循环利用领域。这就需要企业 将主要产生粉尘的部位配备完善的烟尘收集系统和铁合金电炉烟尘治理装置，通 过对铁合金生产所产生的固体废弃物的分类、堆放、处理、利用等各个环节进行 细化管理，可将渣、尘等固体废弃物进行综合利用。 科【参考文献】1刘卫.铁合金生产，冶金工业出版社， 2005：52-53.2李春德.铁合金冶炼学，冶金工业出版社， 2004：219-2243.