探讨钢铁厂含锌废固处理方式

探讨钢铁厂含锌废固处理方式

姚明

广西柳钢环保股份有限公司 广西柳州市 545002

【摘要】在钢铁厂生产过程中，含锌固废处理工作发挥着重要的作用，钢铁厂需要优化含锌废固处理方式，因此提高固废处理效率，保障钢铁生产质量，保障钢铁厂的综合效益，促进我国钢铁产业健康发展。本文分析了钢铁厂含锌废固处理方式，对于钢铁厂实际起到参考作用。

关键词：钢铁厂；含锌废固；处理方法

在工业化发展过程中，我国逐渐增加钢铁需求量，因此快速发展了钢铁产业。在钢铁厂生产阶段将会产生含锌废固，产生含锌废固将会降低钢铁产业的炼钢量，同时还会引发环境污染问题。因此当前钢铁厂非常关注含锌废固处理工作，通过保障含锌废固处理质量，实现钢铁厂生产的现代化。

1. 概述钢铁粉尘的特征

钢铁粉尘是钢铁厂生产的副产物，产生钢铁粉尘直接影响到炼钢工艺，在钢铁厂生产过程中，钢铁粉尘包括烧结灰和高炉尘泥以及转炉尘泥等。因为粉尘具有不同的生产工序，因此具体的成分也具有较大的差异性，例如高炉尘泥中具有较高的含碳量，而电炉粉尘中含锌量比较多。在钢铁厂生产过程中，增加含锌粉尘，将会直接影响到实际生产，增加含锌废固的产量，将会干扰到高炉操作过程的稳定性，还会引发高炉结瘤和炉衬侵蚀等问题。此外含锌废固还会浪费钢铁厂的资源，导致企业的生产效率因此受到影响，同时会引发环境污染问题，不利于协调工业生产和环境保护，因此在实际工作中，钢铁厂需要不断优化含锌废固处理工艺，有效规避含锌废固带来的负面影响。^【1】

2. 概述含锌废固处理方式

1. 回转窑法处理方式

在含锌废固处理过程中普遍利用回转窑法处理工艺，通常是在处理高炉灰和电炉灰的过程中利用利用回转炉法。在炼钢阶段，工作人员通过配料、混合产生的固废，再利用皮带输送机在窑尾加入固废，然后开展干燥、预热、冷却等工序。在整个过程中，物料将会在尾部向头部运输，同时会充分接触烟气，从而蒸发物料中的水分，逐渐提高温度。如果含锌废固物料的温度超过了特定值，将会产生化学反应，因此产生窑渣，最后需要采取水淬处理，通过运作捞渣机，向窑渣处理系统中运输产生的窑渣。在回转窑运行阶段，将会转化含锌废渣的氧化锌为锌蒸汽，同时利用引风机的作用，降温处理锌蒸汽，利用烟气氧化锌为次氧化锌，利用收尘器捕集次氧化锌，如果窑渣没有被生化，最终会排出窑内，有效回收物料。

2. 转底炉法

利用转底炉法，首先需要预处理加工含锌废固，主要是控制含锌废固的含水率，严格控制含水率在2%以内。在含锌废固预处理过程中主要是利用烘干和配料以及干燥等工作环节。完成预处理工作之后，利用专用装料设备承载含锌废固，在转底炉中引入含锌废固，在炉内开展还原反应。紧密接触碳和铁、锌氧化物，可以提供良好的传热条件，促进还原反应，通过发挥高温作用，固废球团剩余碳不断气化，铁氧化物和一氧化碳开展化学反应，最终还原为金属铁，粉尘中的氧化锌也会发生还原反应，从而产生金属锌。发挥高温作用，将会蒸发金属锌为锌蒸汽，混合锌蒸汽和烟气之后，将会产生氧化锌粉尘，最终高效处理含锌固废。^【2】

3. 熔融炉技术

在料场通过配料和混匀钢铁冶金废料，利用滚筒制造球体之后再实施热造块，制作为烧结快之后送入到炉内冶炼。在冶炼过程中，利用烟气回收锌，并且制作为七水硫酸锌，分离其它元素之后可以实现回收利用，将铁水制造成块，可以直接用于炼钢。

3. 含锌废固处理方式的特点

1. 转底炉技术

这种含锌废固处理方式的布料比较薄，单位断面的生产效率比较低，此外具有较低的热利用效率，产品是固态金属化球。转底炉技术的工艺流程非常复杂，同时就有较高的投资，所有的工序形成复杂的系统，整体占地非常大。直接还原固体碳需要开展强吸热反应，保障温度达到1200℃以上，才可以同步还原锌和铁。工作人员需要控制转底炉温度在1250℃以上，因此高效的脱除锌。但是利用这种工艺铁的金属化率在70%以内，工艺缺乏稳定性，同时会影响还原球的后续使用。当前钢铁厂不断完善相关工艺和设备，也不断完善关键设备和炉底在线处置等方面，可以保障余热锅炉运行的稳定性，可以保障除尘材质，同时可以正常运行整个结构。

2. 熔融炉技术

利用熔融炉技术可以联合处理钢铁厂的冶金固废，对于原燃料没有提出较高的要求，可以控制综合成本，具有很强的处置能力，可以高效的综合利用钢铁尘泥，并且不会产生二次污染问题。利用高炉烟气开展排锌工作，可以富集氧化锌，同时利用湿法底漆硫酸锌，并且可以回收利用钾铅银铟等元素，可以保障钢铁厂的综合效益。熔融炉技术具有较高的环保效益，其流程的副产品为生铁，可以保障钢铁厂的产能，同时可以在炼钢阶段直接利用熔融生铁和铸铁块。钢铁厂不断完善熔融炉技术流程设计，在实际生产过程中不会排放固废和废水，同时可以利用富余的煤气实施发电。熔融炉技术也存在不足之处，例如工艺流程比较复杂，整体投资也比较大。在熔融还原提锌技术生产路程中，涉及到不同的生产环节，其中在烧结和脱锌炼铁过程中需要利用较多的煤和焦炭等。

^【3】

3. 回转窑技术

回转窑技术比较成熟，同时只需利用简答的生产流程，在回转窑中可以直接利用固体肥料，经过还原反应之后，需要破碎磁选分离产物，向高炉或者电路中引入还原铁，实现细粉返烧结。回转炉技术利用结构简单的燃料，在点火生产之后无需利用高品质燃气，直接利用高炉布袋灰和CDQ粉等，不仅可以作为还原剂，而且可以将CO二次燃烧以此作为加热剂。回转窑技术可以高效的处理含锌废固，整体投资比较低，无需配置较多的操作人员，因此降低了钢铁厂的人工成本。但是在用回转窑处理技术的过程中，可能会发生结圈问题，钢铁厂工作人员在处理这一问题的过程中，一方面需要合理配料，另一方面通过控制温度。

结束语：

含锌废固处理方式关系到钢铁厂生产效益，钢铁厂在实际生产过程中需要结合自身实际情况合理选择含锌废固处理方式，高效处理含锌废固，因此保障钢铁厂的综合效益，有序发展我国的炼钢产业。

参考文献：

[1]李威,谭炳富,栗克建,尹在弘.钢铁厂含锌固废资源循环利用研究现状及发展态势[J].有色冶金节能,2021,37(01):8-12.

[2]韩健.关于钢铁厂含锌固废处理工艺对比研究[J].冶金管理,2020(01):214+216.

[3]金永龙,何志军,湛文龙,庞清海.固体碳直接还原钢铁厂含锌固废的理论与实践[J].钢铁,2019,54(10):111-116+133.