[发明专利]一种利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法及应用，采用横截面为矩形的渣罐作为反应装置，通过采用喷枪将含锌粉尘喷入渣罐内的高炉熔渣内，同时从渣罐高度方向上的两个侧面通过喷枪喷入适量高压氧气，与含锌粉尘内的碳进行燃烧反应，在放热的同时产生大量的气泡对熔渣进行强力搅拌，此方法可以实现含锌粉尘内锌、铁的氧化物的还原，粉尘内的其他杂质进入高温熔渣内，改变了熔渣的组成，该熔渣后续作为生产矿棉纤维的原料。

技术领域：

一种利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法及应用，属于冶金工程技术领域。

背景技术：

高炉渣是钢铁冶炼过程的主要副产品，每生产1吨生铁可产生300～350kg 的高炉渣，出渣温度达1400℃以上，每吨渣含有相当于60kg标准煤的热量。目前我国主要是把热熔渣直接水淬制粒，用于生产水泥和混凝土；其次是生产矿渣骨料，或经再熔化等工序生产膨珠和矿渣棉，导致热态高炉渣所含60kg标准煤/t渣的热量大量散失目前大多数生产企业多采取冲天炉或电炉对冷却后的炉渣进行二次熔化，后续采用多辊离心吹制法制备矿棉纤维。但冲天炉工艺需要大量焦炭，污染物排放量大；电炉熔化固态高炉渣则需要大量电能，且炉型尺寸不能随产能的增加而增大，否则在炉内进行的化渣及调质过程后严重受到炉型尺寸的制约导致时间过长，能耗过高。

另外高炉生产过程每吨生铁要携带出20kg左右的炉尘，其中含有大量的化合态锌，目前大多采用转底炉进行直接还原处理，生产金属化球团，同时回收含氧化锌品位在40％-50％的锌灰，同时消耗转炉煤气1200m³-1300m³。

本发明主要解决上述问题，发明了一种带底部喷枪和侧面喷枪的渣罐，利用出炉高炉渣显热对含锌粉尘进行还原，回收铁和锌，其余物质进入高炉熔渣；同时利用喷枪对高炉熔渣进行强烈搅拌，提高调质速率和均匀性，调质后的高炉熔渣直接作为生产矿渣棉纤维的原料，采用本发明方法处理可同时含锌粉尘和生产矿渣棉纤维，与已有处理工艺相比，可节约60kg标准煤/t渣和转炉煤气 1200m³-1300m³。

发明内容：

本发明旨在要解决上述技术问题之一，提出了一种利用高炉熔渣在线处理含锌粉尘的方法及应用，本发明的技术方案如下：

一种利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法，采用横截面为矩形的渣罐作为反应装置，通过采用喷枪将含锌粉尘从渣罐底部喷入渣罐内的高炉熔渣中，同时从渣罐相对的两个侧面通过喷枪喷入高压氧气，控制氧气与含锌粉尘内的碳含量的摩尔比大于1，与含锌粉尘内的碳进行燃烧反应，在放热的同时产生大量的气泡对熔渣进行强力搅拌。

渣罐带有保温盖，保温盖上有熔渣导入管和烟气导出管，底部设有喷枪，喷枪数目大于2。

在矩形渣罐相对的两个侧面各设置一排风口，风口的数目大于2。

所用含锌粉尘为干法除尘后的布袋灰，且布袋灰中的SiO₂、Al₂O₃、CaO、 MgO四种氧化物含量的质量百分比满足如下要求：(SiO₂％+Al₂O₃％)/(CaO％ +MgO％)大于1，含锌粉尘粒度小于200目的数量大于85％，C％大于20％。

一种所述方法的应用，首先将高炉铁口流出的熔渣直接导入渣罐内，然后同时启动底部喷枪和侧面喷枪。

底部喷枪采用空气将含锌粉尘喷入熔渣内，喷枪数目与矩形渣罐一个侧面的风口数目相同，底部喷枪的中心的与侧面风口的中心在一条直线上，侧面喷枪喷吹纯氧。