[发明专利]环保改进型高炉处理钢铁厂含锌固废的方法

说明书

本发明提供了一种环保改进型高炉处理钢铁厂含锌固废的方法。选用热压型煤、含锌粉尘压块以及煤粉与钢铁厂粉尘组成的混合喷吹物作为高炉冶炼原料，采用环保改进型高炉对钢铁厂含锌固废粉尘进行低料线还原冶炼，减少上部料柱对下部炉料的挤压破损。在低料线料面的上部增设有氧气烧嘴，用于在冶炼过程中鼓吹常温氧气燃烧放热，以分解所述热压型煤炭化产生的焦油。在低料线料面的上部还增设有物料喷吹烧嘴，实现对钢铁厂含锌固废的循环冶炼，进而富集回收除尘灰中的有价元素。本发明通过对高炉冶炼原料进行改进，并针对改进的高炉原料对高炉结构及冶炼工艺进行适应性的优化，从而实现含锌固废的高效、环保和低能耗的高炉回收处理。

技术领域

本发明属于钢铁厂固体废弃物处理技术领域，尤其涉及一种环保改进型高炉处理钢铁厂含锌固废的方法。

背景技术

高炉是目前炼铁生产的最主要容器，主要使用原料为烧结矿、球团矿、焦炭和少量的喷吹煤粉。虽然高炉炼铁的高效性与经济性使其在我国钢铁冶炼中占据最重要的地位，但高炉对优质资源的消耗及带来的大量污染物排放，给我国节能环保带来了严重的挑战。因此，目前越来越多的高炉由单一炼铁功能向炼铁与固废协同处理的方向发展。

德国DK废物循环和生铁冶炼公司以转炉除尘灰为主，配加少量的粗颗粒铁矿粉混合烧结成烧结矿，然后送入高炉冶炼获得生铁和富锌粉尘，每年可生产1.7万吨富锌粉尘(高炉处理转炉含锌粉尘，世界钢铁，2013(5)：8-10)。在此方法中，DK高炉的锌负荷高达38kg/t铁，高炉的实际功能为处理含锌粉尘，但由于高炉内存在锌的循环，导致高炉还原剂的消耗量较高。国内多数钢铁企业也是将钢铁厂含铁粉尘循环输送给烧结工序，但国内高炉对原燃料中有害元素有严格的控制，因此国内钢铁厂的粉尘循环利用与烧结的使用量都较低。鞍钢、邢钢、湘钢等少数钢铁企业将钢铁厂粉尘直接喷吹进入高炉，也取得一定的效果，但对喷吹粉尘的种类、粒度和数量都有严格的限制。因此采用现有高炉冶炼技术处理钢铁厂含锌固废还存在对冶炼原料的组成控制较严格、能源消耗大、污染较严重、处理效率低等问题，尚无法大规模、高效率利用高炉冶炼处理含锌固废。

有鉴于此，本发明提供一种环保改进型高炉处理钢铁厂含锌固废的方法。对高炉冶炼原料结构进行改进，并针对改进的高炉原料对高炉结构及冶炼工艺进行适应性的优化，从而实现高效、环保、低能耗的高炉冶炼回收处理含锌固废。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种环保改进型高炉处理钢铁厂含锌固废的方法。对高炉冶炼原料结构进行改进，并针对改进的高炉原料对高炉结构及冶炼工艺进行适应性的优化，从而实现高效、环保、低能耗的高炉冶炼，进而循环回收处理含锌固废。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种环保改进型高炉处理钢铁厂含锌固废的方法，采用环保改进型高炉冶炼处理钢铁厂含锌固废粉尘；所述高炉冶炼采用低料线操作，以减少上部料柱对下部炉料的挤压破损；所述高炉低料线料面的上部增设有氧气烧嘴和物料喷吹烧嘴。

所述环保改进型高炉冶炼包括以下步骤：

S1.分别制备热压型煤、含锌粉尘压块以及煤粉与钢铁厂粉尘组成的混合喷吹物，作为所述环保改进型高炉冶炼的原料；该原料采用热压型煤和含锌粉尘压块取代传统的高污染和高能耗的焦炭和烧结矿，能够大幅度提高高炉冶炼时的节能减排能力。

S2.采用所述环保改进型高炉的低料线操作，对步骤S1所述的原料进行高炉冶炼；并将高炉冶炼产生的炉顶煤气通入除尘系统进行除尘，得到除尘灰和炉顶循环煤气；

在冶炼过程中从所述氧气烧嘴鼓吹常温氧气以燃烧放热，分解所述热压型煤炭化产生的焦油；

S3.将步骤S2得到的所述炉顶循环煤气从所述物料喷吹烧嘴返回所述高炉内，循环燃烧；

具体地，冶炼时采用氮气输送高碳除尘灰，回收处理高炉自返除尘灰；同时大量炉顶煤气也返回用于高炉喷吹燃烧，从而补充热量，降低高炉燃料消耗。