硅业碳粉减排及成型产业化项目

金属硅又称结晶硅或工业硅。金属硅广泛用于冶金、化工、电子等行业。在冶金中主要是作为非铁基合金的添加物。硅加入到某些有色金属中时，能提高基体金属的强度、硬度和耐磨性，有时还能增强基体的铸造性能和焊接性能。硅大量应用于铝合金和铝型材工业。硅业生产原料主要块状兰炭、焦炭、无烟煤、木炭为原料，在输送、破碎、筛分、除尘等环节中产生20％左右的兰炭焦粉，由于这些物料成份复杂，比重小、比表面积大、吸水性强、不易粘结的特性，致使这些粉料不能采取回炉利用，否则，过多的粉料入炉会造成炉层透气性差、熔体膨胀、喷炉现象，严重的导致生命安全。

    我国冶金、化工、工业硅行业处理含碳粉料粉末，大部分当作电煤或民用燃料廉价处理或露天堆积，这种传统的低级处理方式，在造成资源浪费的同时，忽视了污染防控，不仅全过程粉尘流向失控、加重二次污染严重。近年来，有部分企业采用焦粉、煤沥青热压搅拌、成型、高温碳化的方式代替块焦，由于该工艺属于炼焦或碳素工艺，虽然说产品质量好，但由于环保原因，致使国内多家型焦企业停产。鉴于此，我公司通过多年攻关研究，成功地解决了兰炭粉尘减排及成型高效利用的关键技术。将工业含碳粉体成型转化为冶金、硅工业、化工电石等行业的炉料或还原剂、增碳剂，为企业解决工业含碳粉体利用难、治理粉尘污染提供了有效途径。对促进了我国冶金、化工电石、工业硅、碳素等行业节能减排和资源化高效利用具有重要意义。

    一、项目内容

    本项目系针对我国冶金、化工、电石、工业硅、碳素等行业清洁生产、节能减排的需求，围绕生产过程中产生的含碳粉料（如焦粉、炭粉、兰炭粉、石油焦粉和石墨粉）对环境污染严重、资源利用率低等问题，研究开发的“工业含碳粉料成型及资源化高效利用关键技术”。该项目集成了工业含碳粉料成型工艺设计、设备选型、成型粘结剂、含碳粉料成型生产等系列技术。将工业含碳粉体成型转化为冶金、硅业、电石等行业冶炼炉料，为企业增收节支、粉尘减排提供了新途径。目前该项目有韩国、津巴布韦、科索沃等国家和国内多家冶金、硅业、化工、电石企业应用。2013年12月“工业含碳粉料成型及资源化高效利用关键技术”通过了河南省科技厅组织专家鉴定，2013年12月由河南省工信厅、科技厅、财政厅联合认定为“河南省工业节能产品”。

    二、项目技术特点

    本项目利用焦粉、兰炭粉为原料，采用冷压粘结固化成型工艺，经混合、混捏、成型、干燥工序，转化为满足冶炼应用要求的含碳颗粒还原剂、炉料，从而达到提粉尘减排、高效利用的目的。通过电炉生产表明，利用兰炭焦粉颗粒作还原剂各项指标达到了工业应用要求，具有炉内热值高、透气性好、反应快、产品质量较高等特点。该项目具有一下特点：

    1、高粘度固结材料：选用高分子材料、聚合物等、固化剂、活性助剂为原料制备而成的兰炭焦粉成型剂，具有适用性广、粘结力强、热稳定性高等特点。每吨可加工兰炭颗粒21-25吨，成型率95%，湿球2m高下落不碎、强度80kg/球、800℃不粉化、化学活性好。

    2、广泛的适应特性：国内十余多家冶金、硅业、化工企业应用，该成型粘结剂不仅适用于冶金、电石、工业硅、碳素等行业含碳粉料的成型造粒，同时适用于冶金行业除尘灰、含铁尘泥的成型造粒。

    3、先进的装备配置：集成化含碳粉料成型工艺系统，由物料的定量配料、输送、搅拌、成型、干燥、除尘、自动控制系统组成自动化生产线，具有投资少、操作稳定、产业化快等特点。可根据不同用户的要求进行设计和配套。 

    4、优良的兰炭颗粒：采用集成化兰炭焦粉成型系统，添加成型粘结剂，经搅拌、成型、干燥即可用作冶金、电石、硅业等行业的原料或炉料。具有含碳量高、强度好、易还原、粒度均匀、透气性好、减排、节能等特点。

    5、优质的技术保障：该项目完整的知识产权，以创新产品加技术双重服务为己任，实施 “交钥匙工程”。

    三、项目技术方案

    1、工艺路线：工业含碳粉料成型系统由配料、输送、搅拌、成型、干燥组成。上述装置依次连接，应用PLC系统控制组成形成自动化生产体系。

    2、采用冷压成型技术，将碳素粉末经过配料、混合搅拌，成型工艺成型、干燥处就可应用。

   四、生产操作方法 

    1、用装载机把含碳粉末送入1#配料仓内，粘结剂送入2#配料仓内;

    2、配料机按比例电子计量后，把混合料输送到轮碾搅拌机内进行混合；

    3、在轮碾搅拌中，按原料的湿度调整加固化剂水量在2-6%。

    4、混合料搅拌均匀后（手握成团为宜）用传送带送入成型机压球；

    5、成型好的球团再输送至干燥机内，在150℃条件烘干2-3小时即可，也可自然晾干。

    本项目用于冶金、硅工业、电石等行业的生产中的含碳粉料等二次资源加工成满足冶炼生产要求的含碳团块、颗粒，用作冶金炉料、炼钢增碳剂、工业硅、电石行业电炉冶炼的还原剂或辅料。可解决含碳粉料成型难、利用率低等问题。