陈若平

（宝钢集团八钢公司，新疆乌鲁木齐 830022）

摘 要  本文从八钢欧冶炉的工艺条件开展理论分析其拱顶处置废弃物的优势，并通过生产实践验证了欧冶炉在钢铁企业协同发展的作用，开辟出一条新的绿色炼铁之路。

关键词  欧冶炉；绿色炼铁

本文根据欧冶炉工艺条件开展理论分析，并对历年的废弃物处置试验进行总结分析，形成欧冶炉与钢厂协同发展的绿色炼铁之路。

1  欧冶炉所具备的条件

欧冶炉由竖炉和气化炉组成，气化炉的拱顶区域为 1050℃的高温区，高达 90%的还原气氛区和 350kPa 的压力空间，非常有利于有机物在高温下的裂解，而气化炉的炉腹和炉缸为高温区域，炉腹的风口区域高达3500℃，铁口区域为 1500℃以上的热态渣铁，可适应大部分固体废弃物的分解、还原和分离。与传统的废弃物焚烧工艺相比[1]，欧冶炉具备其独特的无害化处置条件。

2  欧冶炉废弃物处置实践分析

欧冶炉生产期间，先后开展了消纳生活污泥、厂内油泥、含 Zn 粉尘和废旧轮胎的工业试验，均取得圆满的结果。工业试验中，炉况顺行良好，燃料消耗没有上升或者有一定的降低，证实了 Corex 由于其工艺特点（拱顶高温、密闭、还原性气氛，且有高温煤气洗涤通道），具备容忍有害元素或处理各种厂内固废、社会危废的能力。

2.1  欧冶炉处置生活污泥和厂内油泥

欧冶炉热解处置污水处理厂沉淀污泥和厂内油泥，首先将污泥和油泥与厂内的含铁灰混合制球，然后通过皮带运输加入气化炉，依靠气化炉拱顶区域1050℃的温度在缺氧环境下对污泥和油类物质进行热解，使污泥和油泥中的有机组分发生大分子断裂，产生小分子气体、热解溶液和碳渣。在热解过程中污泥和油泥中的有机物成分能转化成可利用能量形式，其经济性更好；热解产生的燃气可直接作为还原竖炉的还原气。

通过生产实践，在配加污泥球试验期，配加料批重量 4%污泥球的条件下，料单中配加熔剂量在36kg/t∙hm，生产运行状况平稳，拱顶温度控制在 100020℃，竖炉顶温控制在 235℃左右，气化炉压力无明显波动，竖炉压差维持在 40kPa。

在配加油泥球试验期，配加料批重量 3%油泥球的条件下，生产运行状况平稳，拱顶温度控制在 105020℃，竖炉顶温控制在 250℃左右，气化炉压力无明显波动，竖炉压差维持在 45kPa。

2.2  欧冶炉处置废旧橡胶

欧冶炉拱顶工作温度为 1000~1100℃，可有效地燃烧和裂解橡胶中的含烃物质，防止对环境有害的物质生成和排放。

欧冶炉冶炼环境为还原气氛。废橡胶成分中固定碳含量为 32.9%、挥发分含量为 62.99%，总碳量约85.2%，废橡胶在热解过程中固定碳和部分未分解的碳进入风口区域反应。由于废橡胶挥发分非常高并且水分和灰分很低，在气化炉中燃烧可以产生大量 CO 和 H2，其特性与欧冶炉用煤相似，所以用废橡胶代替煤造气是非常好的降本和环保措施。

欧冶炉于 2017 年 5 月 2 日 21:00 至 5 月 3 日 8:00 进行配加废旧轮胎工业试验，整个过程持续 12h。根据欧冶炉工艺装备情况和装料系统要求，供欧冶炉的废旧轮胎进厂标准如表 5 所示。

2.3  欧冶炉处置含锌烧结矿

欧冶炉拱顶冷煤气线有煤气水洗系统，通过欧冶炉前期稳定运行期间的欧冶炉入炉锌的反应及行为研究，欧冶炉约有 92%的锌排出（高炉约 80%），排出的锌约 97%通过煤气洗涤水污泥排出，剩下 3%的锌进入顶煤气，通过重力除尘灰和布袋除尘灰排出。利用锌在欧冶炉的污泥排出行为特点，可以处理高含锌物料，使之在污泥中富集，最终形成含锌资源。欧冶炉于 2017 年 5 月 17 日至 5 月 22 日进行配加高含锌烧结矿工业试验，整个过程持续 6 天。欧冶炉用于试验的含锌烧结矿成分如表 6 所示。

欧冶炉入炉锌主要来自原料，占 83%。原料中的锌 97%来自烧结矿，是欧冶炉锌负荷的主要来源。

欧冶炉含锌烧结矿试验期间，污泥中的锌占排出锌量的 98%左右，与试验前排出量占比基本一致。试验期间污泥中锌的富集量最高达到 5.806%，后期陆续将滞留在炉内的循环锌排出。

5  分析结论及展望

通过欧冶炉几年间的不断探索与实践，现已摸索出了一条节能环保、与钢铁厂协同发展的绿色炼铁之路。

（1）欧冶炉将含有有机物的浆类或油类废弃物，通过压球的方式加入欧冶炉无害化处置，基本无制 约环节。

（2）欧冶炉可快速处置已挥发裂解类的有机物，如橡胶等废弃物，通过物料的初步加工，只要具备入炉条件，不但可以无害化处置，还能够降低实际燃料消耗。

（3）欧冶炉煤气水洗系统的独特特点可支持欧冶炉具备一定的除锌能力，可有效处理厂内含锌粉尘， 并通过煤气水洗污泥富集排出。

欧冶炉目前进行的废弃物处置试验完全适用于消纳钢铁企业内部的废弃物资源，可实现与钢铁企业的协同发展。八钢下一步拟扩大试验范围，尝试与城市废弃物接轨，进一步为城市的绿色发展贡献力量。

6  参考文献

[1] 李维浩. 八钢欧冶炉处置污水处理厂沉淀污泥技术探讨[R]. 2016.