一、概述
对于含有锌、铅、钾和钠等元素的粉尘返回EAF使用,会对下道工序造成锌铅循环富集问题;
1、宝钢不锈钢生产工艺
2、ZPSS、ZPRR、Wonjin
二、粉尘对冶金的危害
1、对矿热炉的危害
锌的氧化物在矿热炉内易被还原,并在高温下气化随着烟气上升,锌蒸气在矿热炉上部低温区氧化后沉积,部分与炉料一起下降,如此周而复始形成炉内锌的循环积累,即所谓的“小循坏”;但大部分锌蒸汽随烟气进入电炉布袋除尘,若除尘灰直接加入EAF,再次通过EAF除尘流转到浦友ZPRR制作成团矿,是锌重新进入元进的矿热炉,就形成了矿热炉冶炼系统锌的“大循环”; ①矿热炉内部锌的循环
团矿中的锌主要以氧化锌的ZnO的形式存在;锌的化合物在大于1000℃的高温区被CO还原为气态锌;沸点为907℃的锌蒸气,随烟气上升,到达温度较低的区域时冷凝而再氧化;再氧化形成的氧化锌细粒随着下降的炉料再次进入高温区,周而复始,就形成了锌在矿热炉内富集现象;在炉内循环的锌蒸气有条件渗入炉墙与砖衬结合使砖的体积膨胀而脆化挖炉过程中在砖缝中能看到锌的化合物;
②电炉EAF →矿热炉SAF之间的循环
锌元素进入矿热炉后,与炉料一起被加热;但它不能跟随炉料中的几大主要元素一起进入渣铁;
锌蒸气随气流上升,进入矿热炉布袋除尘,富含锌的矿热炉除尘灰随不锈钢废铁被加入到电炉,由于除尘灰颗粒比较细,在电炉加料的过程中大部分就被电炉除尘器吸走,而进入除尘灰;小部分进入电炉内部高温区进行还原、气化再次随上升气流进入电炉除尘灰中;
锌长期在电炉、矿热炉之间这样的循环,经过长期的积累锌含量达到一定数值后,对矿热炉的冶炼带来很大的副作用;
危害如下：
a. 对矿热炉的寿命的影响
炉内富集的锌蒸气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;
b.对矿热炉除尘的影响
智慧社区管理系统自从ZPSS将含锌除尘灰加入电炉后,元进矿热炉除尘灰大幅度增加,严重增加了矿热炉除尘器卸灰系统的负荷,5月份、6月份多次出现除尘器斗提机、冷却塔管道等故障;
c.移动视频监控对团矿和焦炭冶金性能的影响
渗入团矿和焦炭间隙中的锌蒸气沉积氧化成氧化锌后,一方面由于体积的膨胀会增加团矿和焦炭的热应力,破坏团矿和焦炭的热态强度,主要表现在焦炭的反应后强度有所降低;同时也会堵塞料与料之间的孔隙,恶化炉料的透气性;
2、对环境的危害
①对大气的污染；
②对水资源的污染；
③对土壤的污染;
三、含锌粉尘的各种处理工艺优缺点对比
各种处理工艺优缺点对比 |
| 优点 | 缺点 | 备注 |
防裂霜物理法处理 | 工艺简单、易行 | 锌的富集率较低、操作费用较高、富锌产品的锌含量较低,价值较小; | 作为火法或湿法的预处理 |
湿法工艺处理 | | 最终浸渣难以作为钢厂原料循环使用,不能满足环保法提出的堆放要求；同事设备腐蚀严重,大多数操作条件较恶劣；生产效率较低,与钢企产尘量不匹配; | |
等离子技术称量室 | 设备占地面积小、效率高；整个工艺过程清洁、无二次污染；还原彻底、铬的回收率较高；可实现较低沸点不同金属的分离；流程短、可回收利用大量的热量资源等; | 电能消耗大；还原剂要求高、噪声较大、电极消耗大；耐火材料消耗较大,且设备需要增加冷凝装置,其产品还需要另外冶炼,增加了后续处理工艺; | |
微波法处理 | 节约能源、提高生产效率和产品质量、改善劳动环境及生产条件 | 电子鱼竿目前仅停留在实验室试验阶段 | |
回转窑 | 锌粉尘处理工艺应用最为广泛；技术成熟、经济效益好等特点； | 基建成本较高,且在使用过程中容易结圈,维修费用高; | |
空调铝箔转底炉处理工艺 | ①原料和能源灵活性大；②处理成本低；③设备和基建投资相对较低；④设备运行稳定；⑤环保措施得力 | ①含碳球团为原料,煤的灰分以及固体粘结剂残留；②原料中的硫无法脱除,导致金属化后的球团硫含量较高;③金属化率低；烟气带走热量50%; | |
| | | |
