高炉喷吹废塑料技术的开发现状和效益

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上海金属高炉喷吹废塑料技术的开发现状和效益李博知刘振雷（马鞍山钢铁公司技术中心，243⑴0）况，并对高炉喷吹废塑料技术所带来的环境保护、能源利用和降低炼铁成本等方面的效果作了叙述。　　1在不莱梅钢铁公司的喷吹技术中E命油心（3）！吹比为200铁时％的发生腽副1前言据1996年统计，日本每年废塑料的产量高达909万t.其中回收再利用的只有39%，而大部分是作填埋处理和进行没有热回收的焚烧。　　在废塑料再利用技术中，将其作为燃料喷吹入高炉是最有效的方法之一。　　2高炉喷吹废塑料技术的现状德国的不莱梅钢铁公司是世界上第一家把高炉喷吹废塑料的设想付诸实施的公司111.该公司于1994年2月起经过近一年富有成果的小规模喷吹试验之后，于1995年6月在2号高炉（内容积2688m3）上建造了一套喷吹能力为7万t/a的喷吹设备。吹的是经过分选、去除有害杂质、然后再经烧结成颗粒状的废弃塑料（其理化性能见表1），这种塑料颗粒是以按与重油1：1的比例喷入高炉中。约在2100*C的温度环境中，塑料中的所有化合物均被分自解分解所产生的还原气体把铁矿石还原成铁。该公司的喷吹结果表明，所喷入的废塑料对高炉冶炼过程的影响介于煤粉与重油之间12，但喷吹废塑料更为便宜。除了不莱梅钢铁公司外，德国的克虏伯一赫施钢铁公司、蒂森钢铁公司等也在高炉上进行了工业性试验。　　日本NKK公司在喷吹塑料的工艺中，首先对废塑料进行处理，去除聚氯乙烯，再经过破碎（一次破碎、二次破碎、粉碎）、造粒（最大粒度约6mm）然后随热风一起喷入高炉，入炉后，塑料立即气化。废塑料的最大理论喷吹量为200kg/t铁13.NKK公司喷吹废塑料试验的结果表明：废塑料的热量利用率达80%以上；废塑料对焦碳的置换比为1不同的废塑料情况选择最佳的分选条件lec她icp程中将铁矿石加热，还原管反应不能进行完加（4）无有害气体产生，副产品煤气还可用于发电；NKK公司目前已在京滨厂建立一套完整的工业规模喷吹废塑料系统，计划每年处理3万t工业废塑料。此外，该公司正考虑把这项技术出售给其他厂家。　　表1塑料颗粒理化性能粒度缓慢落下细粒比（粒径<250"m）剩余湿度堆比重氯含量灼烧残渣*其中金属含量塑料含量*其中聚烯烃含量*其中工程塑料3高炉喷吹废塑料的预处理技术高炉喷吹用废塑料需经分离预处理，目前主要采用瓶/薄膜塑料分离机进行分离处理。　　瓶/薄膜塑料分离机采用冲击式分离机的分离原理，即利用物体反弹力的差异，同时进行了三种物体的分离：一是反弹力小的物体，即薄膜类物体（如袋、包裹类和纸类等）二是反弹力大的物体，即瓶类物体（如瓶子、固体塑料、空罐、玻璃瓶和夹杂物等）三是残余物（如砂土和直径小的物体等）。　　下面，按照对分离原理进行说明。冲击式分离机是利用曲轴使倾斜安装的筛板作跳汰运动，把物体投入筛板上之后，薄膜类物料向筛的上方运动，瓶类物料向筛的下方运动，而砂土等细颗粒物料则落在筛板下。　　这种冲击式分离的分离特性如所示，当曲轴转速度增大时，向倾斜板上方的运动力会增大，薄膜类的回收率提高，有些瓶类也会进入薄膜类侧。另外，如所示，当筛板倾斜角度大时，物料容易进入倾斜筛板下方，瓶类的回收率高，薄膜类的回收率低。利用这一特性，能根据4高炉喷吹废塑料的经济效益把回收的废塑料经过加工处理后用作高炉喷吹燃料所带来的经济效益是显而易见的。由于回收来的废塑料的价格比煤、油等燃料便宜得多，因此喷吹废塑料可以降低生铁成本。此外从能源利用的角度看，高炉喷吹废塑料也优于目前其他废塑料的回收利用技术（发电厂直接燃烧废塑料发电或废物处理焚烧塑料生热），见表2.这是由于塑料喷入高炉后，其中的碳氧化合物在高炉下部转变成温度达2000 *C的高温煤气，煤气在上升过全，但从高炉出来的富化煤气还可以用来预热空气或用于发电，因而塑料所含的能量可得到较为充分的利用。喷吹废塑料是废塑料回收利用技术中唯一能使塑料的能量转化率超过50%的工艺。　　此外，其能量的附加利用率大约为27%仅此就几乎与废物燃烧场的总利用率一样高。　　表2废塑料不同处理工艺的能量利用率（％）处理工艺能量综合利用率化学能利用率能量损失高炉喷吹（用部分煤气发电）废物处理场焚烧发电厂焚烧5结语高炉喷吹废塑料作为高炉喷吹燃料技术的一个新动向，尽管目前还处于起步阶段，但已显示出其广阔的发展前景，高炉喷吹废塑料不仅可以减轻废弃塑料的环境污染，也为废塑料的回收利用开辟了一条崭新的途径，该技术比目前其它几种回收利用废塑料能源技术（发电焚烧生热）的能源利用率更高。此外，由于废塑料的价格十分便宜，用它代替重油或煤喷入高炉可以进一步降低高炉炼铁的成本。