CN101203619A - 用于节能、挥发性金属去除和炉渣控制的氧化铁回收炉的操作方法 - Google Patents

用于节能、挥发性金属去除和炉渣控制的氧化铁回收炉的操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种操作有芯感应炉的方法，以便收集电弧炉(EHF)的粉尘、氧气顶吹转炉(BOF)的泥渣/粉尘和/或含有铁和挥发性金属的其它材料作为进料流以间歇式、连续或半连续方式与含铁材料一起进料，并由此产生含铁的铁水和生铁产品，同时从进料中回收铁的价值并回收进料中含有的挥发性金属组分。

Description

用于节能、挥发性金属去除和炉渣控制的氧化铁回收炉的操作方法
技术领域
本发明涉及用于处理废料例如电弧炉(EAF)粉尘、氧气顶吹转炉泥渣、氧化铁皮(轧钢铁鳞，mill scale)、电镀泥渣/粉尘、电池和其它材料同时生产金属产品并回收铁和挥发性金属的方法和工艺。更具体地，本发明涉及以一种能效方式分离挥发性金属、炉渣和铁、用于处理废弃材料的方法和工艺。
背景技术
在钢铁的生产工艺中和其它制造工艺中产生会很多废料。在钢铁的生产中，获得和收集电弧炉(EAF)粉尘和氧气顶吹转炉(碱性氧气转炉，BOF)粉尘/泥渣以用于处理或回收利用。
这些粉尘的主要组分为铁(达到60wt.％)和锌(达到30wt.％)，通常为氧化物的形式。此外，这些粉尘含有少量的钙、镁、锰、氯化物、铅、镉和其它微量元素。在钢铁工业的炼钢设备中，每生产一吨钢就产生30到40磅这些类型的粉尘。估计在美国仅1997年就产生超过100万吨这样的粉尘，其中将近一半是通过填埋的方法处理的。
在美国环境法规中，EAF粉尘被列为有害废物(K061)。在这种调控方案下，为EAF粉尘的循环利用和处理规定了特别的备案、处理需求和处理费用。尽管BOF泥渣/粉尘未被列入有害废物，但由于缺少适当的回收利用选项，使大量这些材料被通过填埋的方式处理。
EAF粉尘和BOF泥渣/粉尘中都含有大量的铁，使这些材料对于作为其它含铁材料(例如废钢、铁水(熔融金属或熔融铸钢(铁)，hot metal)、熔渣粉尘(烧结灰，sinter dust)和其它存在于炼钢设备中的氧化铁)的替代物直接用于炼钢工艺是很有价值的。此外，EAF粉尘中还含有大量的锌，使其作为进料对锌的生产工艺的进料是很有价值的。BOF泥渣/粉尘仅含有少量的锌，但这些锌的存在可以回收用于重新制造锌产品。
用于处理EAF粉尘的现有方法包括在韦尔茨炉(Waelz kiln)、转底炉(环形炉，rotary hearth furnace)和火焰反应器中处理以回收锌。EAF粉尘在经历稳定化处理然后填埋处理。少量的BOF泥渣/粉尘在某些位置上被输送回BOF炼钢工艺，并且其中的一些被以其它的方式循环利用，但是大部分作为废料以填埋方式处理。
通常，将具有较高含锌量的EAF粉尘进行现有的锌回收工艺，而将具有较低含锌量的EAF粉尘作为废料进行填埋处理是经济的。由于铁水是BOF设备中唯一的能量来源，所以仅能添加有限量(大约为总的钢产率的20％)的在BOF工艺中需要能量的废钢和其它固体物料以进行装料混合。这限制了可以返回BOF炼钢工艺的BOF泥渣/粉尘的量。结果一部分的BOF泥渣/粉尘通常被填埋处理。
已经尝试过其它用于从EAF粉尘和BOF泥渣/粉尘中回收锌和/或铁的处理方法但都不太成功。这些方法包括热采方法、湿法冶金方法或其组合。在大多数方法中，这些方法不成功是因为其建设费用高、操作费用高和/或不能被用于处理所有EAF粉尘和BOF泥渣/粉尘材料，以致废料仍然必需通过填埋处理。
此外，处理EAF粉尘的任何方法都要符合美国《环境保护和回收法》(“RCRA”)下重要的环境规章要求。这是由于目前方法已经作为用于处理作为有害废物的EAF粉尘的唯一目的而被特定发展。迄今为止，钢铁工业领域的技术人员把EAF粉尘看作在列的有害废物，并因此在逻辑上断定使用EAF粉尘作为任何类型的物料或反应物都必然会导致有害物质的生成、产生和积累。
Southwick在Conference Organized by Gorham/Inertech inPittsburgh.Pa on May 17-19，1999上的演讲″Recovery of Iron andZinc From Steel Mill Wastes″提供了对试图从炼钢废料中回收铁和锌的各种处理方法的概括总结。此外，美国专利号4,605,435、5,013,532、5,082,493、5,435,835、5,439,505、5,493,580、5,538,532、5,667,553、5,879,617、5,993,512、6,102,982、6,120,577和6,221,124中都涉及用于处理EAF粉尘的不同方法和设备。
授予Zoppi的美国专利6,136,059中公开了一种以处理EAF粉尘为唯一目的的感应炉的使用。也就是说，在提供氧化还原反应所必需的“留钢(heel)”之后，加入感应炉中的唯一进料为铸铁装料的一半，该铸铁不是重新补足的，而是将EAF粉尘团粒与煤和少量的化渣剂(熔渣剂，slagging agent)一起加入。Zoppi提到现有技术中的感应炉通常仅用作二次钢(secondary steel)和有色金属加工的冶炼手段。
授予Bratina和Fehsenfeld的美国专利6,831,939中公开了Zoppi专利的延伸，涉及操作感应炉以生产铁水和生铁产品，以及处理含有铁和挥发性金属的材料以回收铁的价值(iron value)并富集在感应炉的操作温度下为挥发性的金属。该方法取决于金属氧化物和还原性材料的向感应炉中的混合进料。该方法的效率受到所用的感应炉的限制。
其它讨论了感应炉在涉及钢铁处理粉尘的冶炼方法中的使用的专利包括美国专利5,980,606，5,304,230、5,249,198、5,188,658、4,878,944、4,802,919、4,762,554、4,612,041和4,403,327。
本发明涉及一种配置并操作感应炉的方法，该感应炉用于处理废料，同时用于生产金属产品并以提高能效以及提供改善的挥发性金属分离和改善的炉渣粘性控制的方式回收铁和挥发性金属。
发明内容
根据本发明随着其描述将变得显而易见的各种特性、特征和具体实施方式，本发明提供了一种处理含有挥发性金属的炼钢炉粉尘可选的其他材料作为含有铁和挥发性金属的原料的方法，包括：
以间歇式、连续或半连续方式向含有熔融的铁的有芯感应炉中进料含铁的材料；
以间歇式、连续或半连续方式向有芯感应炉中进料含有挥发性金属的材料；
使得受控量的氧气进入感应炉中，以便控制以下至少一种：
i)感应炉中熔池(molten bath)上方的顶空的温度；和
ii)顶空中二氧化碳的量；以及
间歇式、连续或半连续方式获得含铁产品，并回收挥发性金属。
本发明还提供了一种用于处理含有铁和材料的挥发性金属的方法，包括：
提供一种有芯感应炉；
以连续或半连续方式向有芯感应炉中进料含铁材料；
将含有挥发性金属的进料材料与其中的挥发性金属组分一起进料至具有含铁材料的有芯感应炉中；
使得受控量的氧气进入感应炉中，以控制以下至少一种：
i)感应炉中熔池上方的顶空的温度；和
ii)顶空中二氧化碳的量；以及
以连续或半连续方式获得含铁产品，并回收挥发性金属。
本发明进一步提供了一种操作有芯感应炉的方法，包括：
以间歇式、连续或半连续方式向有芯感应炉中进料含铁材料；
以连续间歇式、或半连续方式向有芯感应炉中进料作为原料的含有挥发性金属的材料；
使得受控量的氧气进入感应炉中，以控制以下至少一种：
i)感应炉中熔池上方的顶空的温度；和
ii)顶空中二氧化碳的量；以及
以连续或半连续方式从有芯感应炉中回收铁；以及
回收挥发性金属。
附图说明
本发明可以参考附图加以说明，其仅为本发明的非限制性实施例，其中：
图1描绘了现有系统，其使用以处理EAF粉尘以生产生铁和挥发性金属产品为唯一目的的感应炉。
图2描绘了根据本发明的一个具体实施方式的系统，其使用感应炉同时生产铁水(或生铁)并从含有铁和挥发性金属材料(包括EAF粉尘)中回收铁，同时收集例如锌、铅、镉等挥发性金属。
图3为根据本发明的一个具体实施方式的有芯感应炉的主视图。
图4为图3的有芯感应炉的俯视图。
图5为图3的有芯感应炉的侧视图。
图6为图3至图5的有芯感应炉的概要图，其提供了根据一个具体实施方式的本发明如何工作的举例说明。
具体实施方式
本发明通常涉及与用于处理废料同时制造金属产品并回收铁和挥发性金属的感应炉的使用有关的方法和装置。尤其是，本发明涉及以提高能效的方式用于处理废料同时生产金属产品并回收铁和挥发性金属的感应炉的配置和操作方法，并提供改善的挥发性金属分离和改善的炉渣粘性控制。可以根据本发明处理的废料包括含有铁和挥发性金属的材料诸如炼钢操作中的EAF粉尘和BOF泥渣/粉尘，其可以作为进料流进入感应炉中以回收铁并富集和/或回收挥发性金属例如锌、铅、镉等。其它可以处理的废料包括氧化铁皮、电镀泥渣/粉尘、电池和其它材料。
使用根据本发明的感应炉的配置使得：1)通过控制过量的空气流进入熔炉而在顶空(headspace)中的高气温条件下操作熔炉；2)操作熔炉以允许最小量的空气进入以燃烧气体顶空中的部分一氧化碳以便在顶空中提供额外的热能，并使得气体顶空保持还原状态以防止锌和其它挥发性金属被氧化；3)用加入诸如二氧化硅(或石灰)的试剂来控制该工艺过程中形成的炉渣的化学性质，该试剂或者是作为单独材料或者通过掺入型煤中混合进料至熔炉以产生容易从熔炉中除去的液态炉渣材料；4)将进料位置设置在气体和炉渣去除位置的相对端，使得活塞流型反应器能够为工艺提供延长的反应时间，使得在该工艺过程中炉渣和进料分离更完全；5)提供了一种有芯感应炉，其允许使用具有较厚耐高温层的更高能效的感应炉，它既可以降低该工艺过程中的热量损失也可以延长耐火衬里材料的替换周期。
本发明的改善的能效和分离效率用来提供了能够以一种比之前的工艺具有更高成本效益的方式来处理更多种进料的系统。
本发明的装置包括作为主要部件的有芯型感应炉，在其底部或熔炉主体的其它适宜的较低位置上有一个感应器。这个特性通过将较厚的耐高温层结合到熔炉主体(圆筒部分，drum portion)中的而使得以更高的能效方式设计熔炉。这种较厚的耐高温体还可以延长耐火材料的替换周期。而这种感应炉的使用本身并不是唯一的，这种根据本发明的方法用于生产金属产品和回收铁和挥发性金属的感应炉的使用是独一无二的，正如本文中描述的产生比现有方法显著改善的特定特性和操作方法所证明的。
有芯型感应炉的使用还以能效的形式带来了额外的改善。该熔炉的主体为一个可以包封的水平圆筒，由此可以限制和控制进入其中的空气流。对空气流进入圆筒的约束限制了在熔炉中加热的空气的量并通过熔炉的气体控制系统的控制加以移除，因此降低了对于传统的感应炉操作是正常的空气热损失。进入熔炉的空气燃烧了在熔炉中由金属还原工艺所产生的一部分一氧化碳。这种一氧化碳的燃烧为熔炉的气体顶空提供了额外的热量，从而允许熔炉在顶空比正常操作更高的温度下进行操作。气体顶空的高温度是通过本发明的方法达到的，其范围可以是从大约1300℃到大约1500℃，可以消除或大大降低炉池(furnace bath)表面的热量损失，从而使熔池表面的炉渣保持在高温下。
进入熔炉的空气流也可以根据需求进行控制以将空气限制在一个水平上，在该水平上形成的一氧化碳由于系统中的金属氧化还原工艺而不会被完全氧化。通过在气体顶空或熔炉中保持过量的一氧化碳，该系统将可以在还原模式下进行操作直至气体排出熔炉。当在还原模式下操作时，诸如锌、铅和镉(以蒸汽的形式)之类的挥发性金属在其被移除之前避免在熔炉中被氧化。这种操作模式限制了氧化的挥发性金属被沉积在排出熔炉的炉渣中。因此，在工艺中保持除渣剂(cleaner slag)。
除保持除渣剂外，本发明提供了使得更高品质的液体炉渣更加容易地从感应炉工艺中去除的能力。这可通过三种方式实现。第一，如上所述，进入熔炉的空气流可以通过本发明加以控制以产生较高的温度气体顶空。这种气体顶空中的较高的温度向炉渣表面提供热量。感应炉的传统操作不能提供的气体顶空中的较高温度可以预防并事实上逆转炉渣表面的正常热量损失，从而在任一情况下，为炉渣层提供较高的温度。因此，与传统操作方式的感应炉相比，炉渣的流动性有所提高。
第二，根据本发明，可以调节炉渣层的化学性质以提供更加液体化的炉渣。这可以通过加入二氧化硅、石灰或其它材料或已知的化渣剂以改善炉渣的流动性和品质。
第三，根据本发明所使用的感应炉设置成在熔炉的一端进料，并在相对的一端除去炉渣/气体。这种安排提供了一个反应区域以提供增长的工艺停留时间(increase process retention time)。这种停留时间的增长是通过从进料点到炉渣排放点的铁熔池表面的炉渣的活塞流移动实现的。该停留时间为在从熔炉中除去炉渣之前挥发性金属的反应以及离开炉渣表面提供了更多的时间。因此，除去的炉渣具有较低的挥发性金属浓度和合适的化学性质以作为道路建设应用的骨料。
参照图1至图6讨论本发明，图中共用的附图标号用来标示相似或相同的元件，以避免对这些相似或相同的元件进行重复说明。
图1描绘了一种使用用于处理EAF粉尘单一目的的感应炉的现有系统。在图1中示出的感应炉10为无芯(或有芯)型，其内部熔融的铸铁11的装料仅部分装填所述感应炉10。因此，由于受到通常存在于感应炉中的高强度感应电流的影响，装料11在感应炉10内部在湍流条件下作为熔池存在。
来自电力炼钢厂的富含锌和氧化铁的粉尘通过进料口12被进料至感应炉10中，并沿着倾斜的圆筒13强制流动，形成相对于离开感应炉10的热空气流的逆流。在粉尘流向感应炉10的工艺中，感应炉10内部产生的反应热被用于对粉尘进行干燥和预热。
有色金属的氧化物被富含CO的热空气流带出感应炉10。CO与排出气(hood air)的反应为：
CO+l/2O2→CO2
该反应在烟尘通过倾斜的圆筒13的通道中发生，湿粉尘团粒沿着该通道向下流动，与烟尘的流动方向相反。
在离开圆筒13之后，该排出气通过在通道14中加入空气而受到第一次冷却并进入旋风分离器15在其中除去最粗重的组分。完全的除尘发生在袜式或袋式过滤器(sock or bag filter)16中，过滤器16可以为“脉冲-喷射”式(″pulse-jet″type)，安装在烟囱18的上游。
进入感应炉10的经预热、干燥的粉尘中含有的挥发性金属氧化物在感应炉10中的熔池中被还原，以释放他们的挥发性金属蒸汽。当该挥发性金属蒸汽离开熔炉时它们被氧化，并用袜式或袋式过滤器收集该挥发性金属氧化物以收集并回收锌、铅、镉等。
图2描述了根据本发明的一个具体实施方式的系统，其使用有芯感应炉17以生产铁水或生铁，并在富集挥发性金属，例如锌、前、镉等的同时，从EAF粉尘或其它含有铁和挥发性金属的物质中回收铁的价值。除了进料至有芯感应炉17和从有芯感应炉17中移出的物料之外，图2中描述的系统与图1中描述的系统相似。除了图1中描述的和上面讨论的元件以及图2中使用相同附图标号标识的元件外，图2中还进一步包括将废钢、铁水、熔渣粉尘、氧气顶吹转炉( “BOF”)泥渣和其它含有氧化铁的材料的进料或装料至有芯感应炉17的进料口19的装料流或进料流20，以及将含有铁和挥发性金属的材料装料或进料至有芯感应炉17的进料口19的另一个装料流或进料流21。可以理解，描述的被进料或装料至有芯感应炉17的装料流或进料流20和21的材料可以合并并且进料或装料至有芯感应炉17的进料口19中。
图2还描述了代表从有芯感应炉17中排出的铁水产品或生铁诸如铁产品的产品流22，以及由附图标号25标识利用授予Zoppi的美国专利6,136,059教导的方式回收锌、铅、镉和其他挥发性金属的氧化物的收集点，该现有专利已在图1中被采用。随后，可以用传统方法处理这些收集的挥发性金属氧化物。图2还描述了代表将炉渣从有芯感应炉17中除去的炉渣流23。
图3为根据本发明的一个具体实施方式所使用的有芯感应炉的主视图。图4为图3的有芯感应炉的俯视图。图5为图3的有芯感应炉的侧视图。图3至图5中的有芯感应炉17被配置为以连续方式进行操作，以处理进料同时生产铁水或生铁，富集例如锌、铅、镉等的挥发性金属和炉渣。以间歇式或半连续间歇式的方式操作熔炉也是可能的。此外，有芯感应炉17被配置成以连续的方式除去炉渣，以及被配置成如图2所示的具有与排烟罩27相配合的气体排出口26。还可以以间歇式或半连续间歇式的方式除去炉渣。
有芯感应炉17通常包括一个圆筒形或圆柱形的室28，其被以衬里形式提供的耐高温材料29所环绕或限定。有芯感应炉中使用和安装的这种耐高温衬里对于耐高温材料本身来说是已知的。传统设计中的感应器30设置在圆筒形室28的底部并用于形成并保持有芯感应炉17中的熔池(molten bath)。
在有芯感应炉17顶部，如图所示用于将材料进料至熔炉17的进料口19设置在一端附近，而用于除去气体的排气口26设置相对一端。有芯感应炉17也可以设置有一个在操作期间关闭的通道口(access port)。该通道口31位于所示熔炉17顶部的中心。
炉渣排出口32设置在有芯感应炉17的一端，其高度应适于控制熔炉17中的熔池上形成的炉渣层。炉渣排出口32包括从有芯感应炉17的侧边延伸而来的槽或通道结构，并与圆筒形或圆柱形的室28的液体连通。炉渣排出口32可以设置有用于控制炉渣排出的闸或可移动的挡塞(movable dam)。
有芯感应炉17还设置有一个位于熔炉17前面的喷嘴33，通过它可以从圆筒形或圆柱形室28将熔池中的熔融金属移出。关于这一点，有芯感应炉17设置有通常由附图标号34标记的机械装置，其用于使圆筒形或圆柱形室28以已知的方式绕其中心轴转动，以使熔池中熔融的金属可以通过喷嘴33流出。
图6是为图3至图5的有芯感应炉的概要图，其提供了根据一个具体实施方式的本发明如何工作的举例说明。如图所示，感应器30位于感应炉17的底部与上述圆筒形或圆柱形室28相连的位置上。含有废钢、铁水、熔渣粉尘、EAF粉尘、氧气顶吹转炉(“BOF”)泥渣和其它含有氧化铁的材料的进料流21通过设置在熔炉17顶部靠近一端的进料口19连续进料至熔炉。在工艺中可以通过位于圆筒形或圆柱形室28的与炉渣排出口32相对端上的进料口19加入炉渣调节材料35，例如二氧化硅、石灰等。虽然进料通过进料口19进入熔炉，但其未能通过气体顶空36到达炉渣层37的表面上。由于熔炉的操作温度及进料组分反应使进料的温度增加，以形成铁金属、炉渣和挥发性材料。
具有高密度的铁穿过炉渣层37进入位于熔炉17底部的铁液态金属熔池38中。感应器30通过电能为铁金属熔池38提供能量，以使熔池38保持操作温度。通过位于熔炉17前面的喷嘴33将液态铁38从系统中移出。
具有比液态铁的密度低的炉渣将会漂浮在铁熔池38的表面上，该炉渣从进料口19流向在熔炉17的相对端的炉渣排出口32。通过气体顶空36中的高温与如上所述改善炉渣粘度的炉渣调节添加剂的结合，炉渣将保持液态。可以如系统操作所要求的连续或半连续地除去炉渣。从加入新物料到排出其炉渣成分经历的时间可以通过改变熔炉17中的矿渣层37的深度或厚度，或通过改变设备的设计而改变熔炉中液体水平的表面区域来调节。
工艺中产生的气体将是一氧化碳、二氧化碳和挥发性金属蒸汽的结合。一些空气可以随进料流21以及在炉渣排出口32处被一同加入。在加入的空气中的氧气将燃烧气体顶空中的部分一氧化碳以在气体顶空36区域中提供额外的热能。如果加入或在这些位点上允许进入过多的空气，那么存在于气体顶空36中的全部一氧化碳被燃烧后接着一部分金属蒸汽会燃烧或氧化。如果金属蒸汽允许被燃烧或氧化，其将会形成可以在熔炉中凝结的金属氧化物并进入炉渣层37。这种不希望发生的金属蒸汽的燃烧或氧化会导致较低的挥发性金属回收百分比并增加炉渣层中不希望的材料。
因此本发明涉及用控制空气进入熔炉的方式操作该系统，以便提供适宜的气体顶空36操作温度并限制氧气进入气体顶空36中。如图2所示，排出熔炉17的气体流39随着其离开熔炉17将与空气发生反应以氧化挥发性金属，以便用授予Zoppi的美国专利6,136,059号和授予Bratina和Fehsenfeld的美国专利6,831,939号中教导的方式加以收集。此外，排出气体的冷却在该系统的区域14中完成，以凝结要回收的挥发性气体氧化物。可以回收的挥发性金属包括锌、铅、镉和其它可能以元素金属、卤化物和氧化物形式存在的物质。随后，这些收集的挥发性金属材料接着可以根据传统方法处理以回收挥发性金属。
在操作中，炉渣层37可以被移除并由此减少其厚度直至下面的熔融金属层的表面接近炉渣排出口32的高度，而在这之前圆筒形或圆柱形室28可以绕其中心轴旋转以使熔池38中的熔融金属能够通过喷嘴33流出。
尽管已经参照具体的方法、材料和具体实施方式对本发明进行了描述，但本领域的技术人员从上述说明书中可以容易地得出本发明的实质特征，而且在不脱离上述的本发明的精神和范围的情况下，可以根据不同的使用和特征对本发明进行多种变化和修改。

Claims (20)

1.一种处理含有挥发性金属的炼钢炉粉尘以及可选的其它材料作为含有铁和挥发性金属的原料的方法，包括：以间歇式、连续或半连续方式将含铁材料进料至含有熔融的铁的有芯感应炉中；
以间歇式、连续或半连续方式将含有挥发性金属的材料进料至所述有芯感应炉中；
使得受控量的氧气进入所述感应炉中，以便控制以下至少一种：
i)所述感应炉中熔池上方的顶空的温度；和
ii)所述顶空中二氧化碳的量；以及
以间歇式、连续或半连续方式获得含铁产品，并回收挥发性金属。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述含铁材料包括废钢、铁水和熔渣粉尘中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述挥发性金属包括锌、铅和镉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述挥发性金属是通过从所述有芯感应炉中以蒸汽的方式释放所述挥发性金属并回收所述挥发性金属蒸汽来回收的。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括控制下列至少一种：
i)所述有芯感应炉中的炉渣层的粘度；和
ii)所述有芯感应炉中的炉渣层的化学性质。
6.根据权利要求5所述的方法，其中向所述炉渣层中添加一种或多种化学试剂。
7.一种处理含有铁和挥发性金属的材料的方法，包括：提供有芯感应炉；
以连续或半连续方式将含铁材料进料至所述有芯感应炉中；
将含有所述挥发性金属的进料材料与其中的所述挥发性金属组分一起进料至具有所述含铁材料的所述有芯感应炉中；使得受控量的氧气进入所述感应炉中，以便控制以下至少一种：
i)所述感应炉中熔池上方的顶空的温度；和
ii)所述顶空中二氧化碳的量；以及
以连续或半连续方式获得含铁产品，并回收挥发性金属。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述含铁材料包括废钢、铁水和熔渣粉尘中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述挥发性金属包括锌、铅和镉中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述挥发性金属是通过从所述有芯感应炉中以蒸汽的方式释放所述挥发性金属并回收所述挥发性金属蒸汽来回收的。
11.根据权利要求7所述的方法，进一步包括控制下列至少一种：
i)所述有芯感应炉中的炉渣层的粘度；和
ii)所述有芯感应炉中的炉渣层的化学性质。
12.根据权利要求11所述的方法，其中向所述炉渣层中添加一种或多种化学试剂。
13.一种操作有芯感应炉的方法，包括：以间歇式、连续或半连续方式将含铁进料材料进料至有芯感应炉中；
以间歇式、连续或半连续方式将作为原料的含有挥发性金属的材料进料至所述有芯感应炉中；使得受控量的氧气进入所述感应炉中，以控制以下至少一种：
i)所述感应炉中熔池上方的顶空的温度；和
ii)所述顶空中二氧化碳的量；以及
以连续或半连续方式从所述有芯感应炉中回收铁；以及回收挥发性金属。
14.一种根据权利要求13的操作有芯感应炉的方法，其中所述含有铁和挥发性金属的材料是在与具有所述有芯感应炉的设备不同的设备中生产的。
15.一种根据权利要求13的操作有芯感应炉的方法，其中所述含铁材料包括废钢、铁水和熔渣粉尘中的至少一种。
16.一种根据权利要求13的操作有芯感应炉的方法，其中所述挥发性金属包括锌、铅和镉中的至少一种。
17.一种根据权利要求13的操作有芯感应炉的方法，其中所述挥发性金属是通过从所述有芯感应炉中以蒸汽的方式释放所述挥发性金属并回收所述挥发性金属蒸汽来回收的。
18.一种根据权利要求13的操作有芯感应炉的方法，进一步包括控制下列至少一种：
i)所述有芯感应炉中的炉渣层的粘度；和
ii)所述有芯感应炉中的炉渣层的化学性质。
19.一种根据权利要求18的操作有芯感应炉的方法，其中向所述炉渣层中添加一种或多种化学试剂。
20.一种根据权利要求13的操作有芯感应炉的方法，其中将所述含铁进料材料和所述含有挥发性金属的材料在相对端进料到所述感应炉中，炉渣被从该相对端移出所述感应炉。
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