钢铁厂含锌粉尘的处理工艺与技术优质PPT.ppt

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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4.4.对高炉操作的影响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，导致炉顶压力异常。

5.5.对高炉热分布的影响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。

锌在高炉中的行为锌在高炉中的行为1高炉含锌粉尘处理工艺概况高炉含锌粉尘处理工艺概况4锌对高炉冶炼过程的影响锌对高炉冶炼过程的影响2高炉中锌的分布高炉中锌的分布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）烧结过程中的锌主要是由布袋灰带入的，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%；

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1BF20051795酒钢2BF20051455锌在高炉中的行为锌在高炉中的行为1高炉含锌粉尘处理工艺概况高炉含锌粉尘处理工艺概况4锌对高炉冶炼过程的影响锌对高炉冶炼过程的影响2高炉中锌的分布高炉中锌的分布31物理法物理法处理工艺处理工艺2湿法处理工艺3火法处理工艺高炉含锌粉尘处理工艺高炉含锌粉尘处理工艺p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。

p物理法物理法处理工艺主要有磁选法，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湿法湿法处理工艺处理工艺3火法处理工艺高炉含锌粉尘处理工艺高炉含锌粉尘处理工艺湿法工艺湿法工艺：

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。

湿法工艺特点湿法工艺特点：

1.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；

2.单元操作过多，浸出剂消耗较多，成本较高；

3.设备腐蚀严重，大多数操作条件较恶劣；

4.对原料比较敏感，使工艺难以优化；

5.处理过程中引入的硫、氯等易造成新的环境污染；

6.与钢厂现有技术不配套；

效率较低；

7.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火法火法处理工艺处理工艺高炉含锌粉尘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备料备料造粒造粒粘结剂粘结剂粉尘粉尘焦粉焦粉混料混料压球压球干燥干燥产品产品造造DRI铸铁机铸铁机固态固态液态液态热热DRI直接还原铁炉直接还原铁炉压球机压球机直接还原铁直接还原铁直接还原铁冷却装置直接还原铁冷却装置转底炉转底炉炉气炉气热交换器热交换器干燥空气干燥空气燃烧空气燃烧空气烟气净化烟气净化燃烧燃烧风机风机除尘灰除尘灰烟囱烟囱废气排放废气排放燃烧炉：

空气燃烧炉：

空气煤粉煤粉烟道气烟道气名名称称工工艺特点特点优点点缺点缺点主要主要业绩转底底炉炉原料配比原料配比造球造球入入炉冶炉冶炼直接直接还原原铁1、以焦粉、无烟煤作、以焦粉、无烟煤作为造球内造球内还原原剂2、天然气或焦炉煤气、天然气或焦炉煤气作作为转底炉的主要燃底炉的主要燃料料3、原料配比要求、原料配比要求严格格1、金属、金属收得率高收得率高2、还原原铁运运输、堆存方便堆存方便1、不能、不能处理理铁鳞、渣、渣铁2、工厂固、工厂固定投定投资高，高，占地面占地面积大大新日新日铁15、19、30万万吨吨浦浦项20万万吨吨马钢20万万吨吨煤气管网煤气管网冷风冷风废气废气热风热风铁水铁水渣渣上料系统上料系统到炼钢厂铁水到炼钢厂铁水砖、胶和添加剂砖、胶和添加剂碳砖储存碳砖储存尘泥硬化与储存尘泥硬化与储存渣钢处理渣钢处理废水处理废水处理炉顶煤气清洁炉顶煤气清洁C-砖生产养护与储存砖生产养护与储存l碳砖、焦炭及添加剂由炉顶布入。

l还原反应开始于1000，到1400时生成海绵铁l随后渣铁熔融分离后排出炉外高炉炉尘灰BOF粉尘高炉污泥铁粉焦粉粘结剂水冲天炉名称名称工艺特点工艺特点优点优点缺点缺点冲冲天天炉炉11、原料配比、原料配比压碳砖块、压碳砖块、废渣钢废渣钢入炉冶炼入炉冶炼铁水铁水22、以焦粉、煤粉作为碳、以焦粉、煤粉作为碳砖自还原剂砖自还原剂33、需要大量的氧气、空、需要大量的氧气、空气气11、金属收得、金属收得率高；

率高；

22、铁水可直、铁水可直接用于大生接用于大生产工序；

产工序；

33、处理含铁、处理含铁物料范围广物料范围广11、设备运行、设备运行周期短；

周期短；

22、维修工作、维修工作量大量大德国某企业冲天炉混合工序200kg/批压制周期2030秒冲天炉碳砖压制工序冲天炉成型碳砖的存放冲天炉出铁冲天炉工艺参数滚筒法钢渣粒化干燥烘干配料混合对辊压钢渣处理尘泥电炉或转炉高锌含铁高锌含铁粒铁粒铁钢钢磁选分铺路材宝钢宝钢BSRBSR法工艺流程图法工艺流程图1.将高锌含铁粉尘制成含碳团块，并预先铺在钢渣罐中；

2.出渣过程中兑入1600以上的高温红渣与其混合，利用高温红渣显热加热团块；

3.在运输过程中团块被加热到1300以上，并保持20-30分钟，夹杂在渣中的铁用磁选方式分离；

4.团块中氧化锌被还原、挥发，被除尘设备回收。

名称名称工艺特点工艺特点优点优点缺点缺点主要业绩主要业绩回回转转窑窑原料配比混合原料配比混合干干燥燥入窑还原入窑还原冷冷却窑却窑直接还原铁直接还原铁11、褐煤粉作为还原、褐煤粉作为还原剂剂22、焦炉煤气作为燃、焦炉煤气作为燃料料11、投资、投资低、运行低、运行简单简单22、原料、原料要求低要求低11、金属化、金属化率低率低22、生产不、生产不稳定稳定住友住友1212万万吨含铁尘吨含铁尘泥泥其它热点问题1低碳冶金低碳冶金炼铁、烧结、炼铁、烧结、焦化工序占到钢铁焦化工序占到钢铁工序能耗的工序能耗的65%以以上；

而且其能源构上；

而且其能源构成主要以煤炭为主；

成主要以煤炭为主；

因此低碳首先要研因此低碳首先要研究铁前工序的减碳究铁前工序的减碳技术。

技术。

各工序能耗炼铁炼铁45.9%45.9%轧钢9.5%烧结烧结6.6%6.6%焦化焦化14.7%14.7%转炉2.3%电炉21.1%低碳炼铁技术方向低碳炼铁技术方向1提高炉身的间接还原提高炉身的间接还原炉料炉料-提高还原性提高还原性煤气煤气-改善煤气质量（改善煤气质量（CO，H2），富氧、喷吹富氢燃料，富氧、喷吹富氢燃料2降低热量消耗降低热量消耗提高品位，减少渣量提高品位，减少渣量低硅冶炼低硅冶炼焦炭焦炭含金属化铁的新型高炉原料含金属化铁的新型高炉原料部分还原烧结部分还原烧结矿（矿（PRAPRA）传统炉料结构传统炉料结构烧结矿烧结矿含金属铁的高含金属铁的高反应性焦炭反应性焦炭金属化高炉原料的效果金属化高炉原料的效果催化剂提高催化剂提高反应性反应性2氧气高炉炼铁新技术氧气高炉炼铁新技术氧气高炉炼铁工艺是用全氧鼓风操作取代传统的预热空气氧气高炉炼铁工艺是用全氧鼓风操作取代传统的预热空气鼓风操作的高炉炼铁工艺。

鼓风操作的高炉炼铁工艺。

氧气高炉氧气高炉全氧高炉全氧高炉NitrogenFreeBlastFurnaceNitrogenFreeBlastFurnace开发氧气高炉的目的开发氧气高炉的目的最大程度增加喷煤量、减少焦炭的用量最大程度增加喷煤量、减少焦炭的用量（7（7煤煤33焦）；

焦）；

提高生产效率；

提高高炉煤气的品质，可用于化工或发电等。

氧气高炉的研究开发历史氧气高炉的研究开发历史氧气高炉的概念及最早的氧气高炉流程在氧气高炉的概念及最早的氧气高炉流程在19701970年由德年由德国国WenzelWenzel和和GudenauGudenau等人提出，并进行了半工业试验，等人提出，并进行了半工业试验，试验以失败而告终！

试验以失败而告终！

日本日本NKKNKK，欧盟，营口，欧盟，营口由于采用纯氧鼓风后带来的炉内煤气量过少，造成由于采用纯氧鼓风后带来的炉内煤气量过少，造成炉身炉料加热不足炉身炉料加热不足“上凉上凉”由于理论燃烧温度提高、煤气量减少及直接还原度由于理论燃烧温度提高、煤气量减少及直接还原度的降低，导致炉缸温度过高的降低，导致炉缸温度过高“下热下热”二、技术发展的必然性炼钢炼钢炼铁炼铁空气空气富氧富氧氧气氧气空气空气富氧富氧氧气氧气关键问题关键问题产生原因产生原因带来的问题带来的问题上冷上冷炉缸煤气量大炉缸煤气量大幅度减少幅度减少炉料加热不足，严重阻炉料加热不足，严重阻碍炉身还原，使间接还碍炉身还原，使间接还原度大幅度下降。

原度大幅度下降。

下热下热11、理论燃烧温、理论燃烧温度提高；

度提高；

22、煤气量大幅、煤气量大幅度减少度减少。

33、直接还原直接还原度降低度降低理论燃烧温度过高，理论燃烧温度过高，SiSi及其它元素大量还原蒸及其它元素大量还原蒸发，最终导致高炉燃料发，最终导致高炉燃料比猛烈上升、炉况不顺比猛烈上升、炉况不顺氧气高炉需解决的技术关键氧气高炉需解决的技术关键几种典型的全氧高炉流程几种典型的全氧高炉流程图图2.6NKK2.6NKK氧气高炉流程氧气高炉流程1987年年NKK提出的流程提出的流程特点：

特点：

（1）炉缸和炉身中部设）炉缸和炉身中部设置两排风口；

置两排风口；

（2）炉缸风口吹入常温）炉缸风口吹入常温氧气并喷吹煤粉，同时氧气并喷吹煤粉，同时送入送入未脱除未脱