钢铁厂含锌粉尘的处理工艺与技术.ppt

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1、张建良北京科技大学2010-4-25钢铁厂含锌粉尘的处理工艺与技术锌在高炉中的行为1高炉含锌粉尘处理工艺概况4锌对高炉冶炼过程的影响2高炉中锌的分布3高炉生产中锌存在于两个循环：烧结—高炉间的大循环。高炉内部的小循环；含Zn除尘灰除尘器还原氧化ZnO单质Zn烧结机高炉大循环小循环锌在高炉中的行为1高炉含锌粉尘处理工艺概况4锌对高炉冶炼过程的影响2高炉中锌的分布3对高炉长寿的影响炉内富集的锌蒸汽可渗入炉墙与炉衬结合，形成低熔点化合物而软化炉衬，使炉衬的侵蚀速度加快。Zn（气）→Zn(固）（熔点为419℃，沸点为907℃）对稳产高产的影响当锌的富集

2、加剧，高炉内粘结也严重。最严重时结厚可至炉身中上部，悬料频繁，对产量影响较大。对铁矿石和焦炭性能的影响渗入铁矿石和焦炭的孔隙中锌蒸汽沉积氧化成氧化锌后，一方面由于体积的膨胀，会增加铁矿石和焦炭的应力，破坏铁矿石和焦炭的热态强度；另一方面，堵塞铁矿石和焦炭的孔隙，恶化高炉料柱的透气性，给高炉冶炼带来不利的影响。随着添加含锌化合物含量的增加，焦炭反应性随之增加对高炉操作的影响炉喉及炉身上部砖衬上的锌瘤破坏炉料的下降和煤气流的上升，破坏炉料和煤气的正常分布，导致炉况失常；锌瘤滑落时又会引起风口灌渣和烧坏；上升管和下降管的锌瘤会堵塞煤气通道，导致炉顶压

3、力异常。对高炉热分布的影响（1）（2）在高温区通过式（1）吸收热量，在低温区通过式（2）放出热量；热量就从高温区转移到了低温区，导致渣铁温度降低，渣的粘度升高，从而不利于高炉顺行和脱硫。锌在高炉中的行为1高炉含锌粉尘处理工艺概况4锌对高炉冶炼过程的影响2高炉中锌的分布3高炉中锌的分配主要通过对高炉锌平衡的研究来实现，但仅仅研究高炉本体锌元素的平衡还不能全面的说明问题。近年来国内多家钢厂研究了高炉的锌平衡，从研究的结果来看，进入高炉中的大都主要由烧结矿带入，排出高炉的锌大都由二次除尘灰带出（布袋灰或瓦斯泥）某钢厂烧结系统收入项烧结过程中的锌主要是

4、由布袋灰带入的，其次是重力灰，两者带入总量达0.783㎏/t烧结矿，占烧结过程中带入锌总量的89.00%；1.高炉中Zn元素均主要来源于烧结矿，其中带入的Zn占总量的67.5%；2.此外，达丰焦炭、喷吹煤粉分别带入10.4%和13.7%的锌。某钢厂高炉系统收入项计算结果表明某钢厂高炉：锌负荷：856g/t铁企业名称时间锌负荷（g/t铁）奥钢联199875芬兰Raahe199864Salzgittr1998192Sidmar1998139Schwelgern1998100霍戈文1998140宝钢2BF2003130宝钢3BF200340酒钢1BF

5、20051795酒钢2BF20051455某钢厂高炉系统支出项锌主要通过布袋灰排出高炉，占总排出量的62.9%，其次为炉渣，21.7%高炉系统支出项高炉系统收入项1.高炉系统中Zn元素：（收入项-支出项）/收入项为：9.81%；2.说明取样期间某钢厂高炉锌排出能力较差，富集较为明显。锌在高炉中的行为1高炉含锌粉尘处理工艺概况4锌对高炉冶炼过程的影响2高炉中锌的分布31物理法处理工艺2湿法处理工艺3火法处理工艺高炉含锌粉尘处理工艺含锌粉尘中的锌主要富集在磁性较弱，粒度较小的粒子中，且含锌化合物颗粒与含铁颗粒在密度和表面性质上有所差异。物理法处理工

6、艺主要有磁选法，重选法，浮选法，水力旋流分级法以及这几种方法不同组合工艺。1物理法处理工艺2湿法处理工艺3火法处理工艺高炉含锌粉尘处理工艺湿法工艺：一般用于中锌和高锌粉尘的处理，对于低锌粉尘，则要经富集后，再采用湿法处理；原理：ZnO是两性氧化物，可溶于酸、氢氧化钠等溶液中,故可采用不同的浸取液，将锌从混合物中分离出来。湿法工艺特点：锌铅的浸出率较低，浸渣难以作为原料在钢铁厂循环利用，也满足不了环保法提出的堆放要求；单元操作过多，浸出剂消耗较多，成本较高；设备腐蚀严重，大多数操作条件较恶劣；对原料比较敏感，使工艺难以优化；处理过程中引入的硫、氯

7、等易造成新的环境污染；与钢厂现有技术不配套；效率较低；与火法比，其能源消耗和设备投资要少一些。1物理法处理工艺2湿法处理工艺3火法处理工艺高炉含锌粉尘处理工艺钢铁厂粉尘中锌的化合物在高温还原时均为吸热反应，温度越高，越有利于还原；温度升高后，锌、铅挥发的动力条件比较好；高温下，无论锌、铅以何种物相存在，其还原条件都易于满足；因此火法工艺还原率比较稳定，易于实现工艺的优化，生产效率比较高。火法类处理钢铁厂含锌粉尘的工艺主要有以下几种：转底炉工艺、冲天炉工艺、宝钢BSR法、回转窑工艺、循环流化床工艺、火焰反应炉工艺、等离子炉工艺、快速还原法、含锌粉

8、尘用于铁水三脱、含锌粉尘用于转炉化渣剂、含锌粉尘用于电炉泡沫渣等。转底炉工艺转底炉内部结构转底炉剖面图含碳球团还原模型转底炉内含碳球团还原过程转底炉处