CN109439915B - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
CN109439915B
CN109439915B CN201811079511.1A CN201811079511A CN109439915B CN 109439915 B CN109439915 B CN 109439915B CN 201811079511 A CN201811079511 A CN 201811079511A CN 109439915 B CN109439915 B CN 109439915B
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
zinc
containing dust
blast furnace
dust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811079511.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109439915A (zh
Inventor
赵凯
韩伟刚
师学峰
张巧荣
张玉柱
邢宏伟
胡长庆
龙跃
白丽梅
王彬
魏志芳
张遵乾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China University of Science and Technology
Original Assignee
North China University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China University of Science and Technology filed Critical North China University of Science and Technology
Priority to CN201811079511.1A priority Critical patent/CN109439915B/zh
Publication of CN109439915A publication Critical patent/CN109439915A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109439915B publication Critical patent/CN109439915B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C21B3/10—Slag pots; Slag cars
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/30—Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/34—Obtaining zinc oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001—Dry processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2200/00—Recycling of non-gaseous waste material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

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。

Description

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
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。
含锌粉尘中的锌在熔渣内被粉尘内的碳还原后，随燃烧后产生的烟气及粉尘一同逸出熔渣，通过位于矩形渣罐保温盖顶部的烟气导出管导入除尘器进行气-粉分离，形成富ZnO的锌灰，分离后的烟气作为其他工序的烘干热源。含锌粉尘的铁氧化物被还原后在渣罐底部汇集，SiO2、CaO、MgO的氧化物在高温熔渣内熔化，形成的新熔渣作为制备矿棉纤维的原料。
含锌粉尘携带的SiO2、CaO、MgO含量与高温熔渣内SiO2、CaO、MgO的含量之和按百分比计须满足如下要求：(SiO2％+Al2O3％)/(CaO％+MgO％)大于1，S％小于0.5％。
附图说明：
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明矩形渣罐的结构示意图。
图3是本发明矩形渣罐的侧面风口布置图。
图4是本发明底部喷枪位置布置图。
其中，1高温熔渣入口，2高温烟气出口，3风口，4矩形渣罐保温盖，5出铁口，6矩形渣罐，7底部喷枪。
实施例1
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(6)作为反应装置，将高炉出铁口流出的高温熔渣通过高温熔渣入口(1)导入渣罐(6)，启动底部喷枪(7)将含锌粉尘喷入渣罐(6)内的高炉熔渣内，同时从渣罐(6)高度方向上的两个侧面通过喷枪(3)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，从高温熔渣中逸出的烟气和粉尘通过高温烟气出口(2)逸出进入后续的除尘器进行气-粉分离，形成富ZnO的锌灰，分离后的烟气作为其他工序的烘干热源。含锌粉尘内的铁氧化物被碳还原后，在渣罐底部聚集后和高温熔渣从出铁口(5)分别流出。
2、矩形渣罐高度方向上的两个侧面各设置一排风口，风口的数目为3。
3、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％)＝1.4，粒度小于200目的数量大于85％，C％大于20％。
4、含锌粉尘携带的SiO2、CaO、MgO含量与高温熔渣内SiO2、CaO、MgO 的含量之和按百分比计须满足如下要求：(SiO2％+Al2O3％)/(CaO％+MgO％) ＝1.2，S％小于0.5％。
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。生产的矿渣棉纤维的经济效益则根据市场价格单独核算。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法，其特征在于，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，
所述渣罐带有保温盖，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％。
2.根据权利要求1所述的利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法，其特征在于：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。
3.根据权利要求2所述的利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法，其特征在于：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，底部喷枪的中心与侧面风口的中心在一条直线上，侧面喷枪喷吹纯氧。
4.根据权利要求2所述的利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法，其特征在于：含锌粉尘中的锌在熔渣内被粉尘内的碳还原后，随燃烧后产生的烟气及粉尘一同逸出熔渣，通过位于矩形渣罐保温盖顶部的烟气导出管导入除尘器进行气-粉分离，形成富ZnO的锌灰，分离后的烟气作为其他工序的烘干热源， 含锌粉尘的铁氧化物被还原后在渣罐底部汇集，SiO2、CaO、MgO的氧化物在高温熔渣内熔化，形成的新熔渣作为制备矿棉纤维的原料。
5.根据权利要求2所述的利用高炉高温熔渣显热在线处理含锌粉尘的方法，其特征在于：含锌粉尘携带的SiO2、CaO、MgO含量与高温熔渣内SiO2、CaO、MgO的含量之和按百分比计须满足如下要求：(SiO2％+Al2O3％)/(CaO％+MgO％)大于1，S％小于0.5％。
CN201811079511.1A 2018-09-17 2018-09-17 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 Active CN109439915B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811079511.1A CN109439915B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811079511.1A CN109439915B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109439915A CN109439915A (zh) 2019-03-08
CN109439915B true CN109439915B (zh) 2020-04-17

Family

ID=65532553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811079511.1A Active CN109439915B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 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

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109439915B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001049361A (ja) * 1999-03-30 2001-02-20 Nkk Corp ダスト中亜鉛の回収方法
CN101445848A (zh) * 2008-12-22 2009-06-03 莱芜钢铁集团有限公司 一种含铁物料连续炼钢工艺方法及装置
CN101476003A (zh) * 2009-02-06 2009-07-08 杨子毅 碱性高炉喷吹煤基直接还原剂及其生产方法
CN201440037U (zh) * 2009-08-24 2010-04-21 中国恩菲工程技术有限公司 从含锌渣中回收有价金属的设备
CN104878215A (zh) * 2015-04-21 2015-09-02 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种用富氧顶吹炼铅炉处理湿法锌渣的方法
CN105838876A (zh) * 2016-05-10 2016-08-10 北京科技大学 一种利用高炉渣显热回收处理含锌粉尘的方法
CN107674985A (zh) * 2017-10-10 2018-02-09 东北大学 由锌冶炼熔渣回收有价组分的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001049361A (ja) * 1999-03-30 2001-02-20 Nkk Corp ダスト中亜鉛の回収方法
CN101445848A (zh) * 2008-12-22 2009-06-03 莱芜钢铁集团有限公司 一种含铁物料连续炼钢工艺方法及装置
CN101476003A (zh) * 2009-02-06 2009-07-08 杨子毅 碱性高炉喷吹煤基直接还原剂及其生产方法
CN201440037U (zh) * 2009-08-24 2010-04-21 中国恩菲工程技术有限公司 从含锌渣中回收有价金属的设备
CN104878215A (zh) * 2015-04-21 2015-09-02 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种用富氧顶吹炼铅炉处理湿法锌渣的方法
CN105838876A (zh) * 2016-05-10 2016-08-10 北京科技大学 一种利用高炉渣显热回收处理含锌粉尘的方法
CN107674985A (zh) * 2017-10-10 2018-02-09 东北大学 由锌冶炼熔渣回收有价组分的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109439915A (zh) 2019-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6752542B2 (ja) 渦流撹拌による溶融還元製鉄方法
CN101445848B (zh) 一种含铁物料连续炼钢工艺方法及装置
CN106609325B (zh) 富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺和熔融还原炉
CN108148942B (zh) 一种转炉炉渣留渣气化脱磷方法及循环利用冶炼方法
CN102433450A (zh) 富氧侧吹还原熔池熔炼炉及其富锡复杂物料炼锡方法
CN103468840B (zh) 一种高炉护炉料及其制备使用方法
CN101265510B (zh) 熔融还原反应炉及熔融冶炼金属的方法
CN102409124A (zh) 一种熔融还原连续炼铁装置
CN106011341B (zh) 高炉冶炼钒钛矿提高煤比的方法
CN104328242A (zh) 含钒钛高磷铁水的炼钢方法
CN201351168Y (zh) 一种含铁物料连续炼钢设备
CN106222349B (zh) 一种利用熔池熔炼炉处理含铁原料的方法及装置
CN109439915B (zh) 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
CN108558244B (zh) 一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置及制备方法
CN105177195A (zh) 一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺
CN103276278B (zh) 一种用于红土镍矿冶炼的熔融还原炉
CN106766971B (zh) 能处理含铅二次物料的富氧侧吹强化熔炼炉
CN106319115A (zh) 一种快速修复高炉炉缸局部破损的方法
CN204625746U (zh) 采用喷吹竖炉生产镍铁水的装置
CN103353232A (zh) 电磁矿渣熔炉左轮弹盒式多孔下拉塞石墨质水口装置
CN113186367A (zh) 一种处理高铁赤泥的底顶复合喷吹熔融还原炉
CN103667564A (zh) 制备金属单质的方法
CN203478998U (zh) 一种电磁感应矿渣熔炉底流式防漩涡中心塞棒水口
CN203550604U (zh) 电磁感应矿渣熔炉底流式流量可控的电热石墨水口装置
US3471283A (en) Reduction of iron ore

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190308

Assignee: Hebei Jingdong Pipe Industry Co.,Ltd.

Assignor: NORTH CHINA University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2023980040589

Denomination of invention: A Method and Application of Utilizing High Temperature Slag of Blast Furnace for Sensible Heat Online Treatment of Zinc Containing Dust

Granted publication date: 20200417

License type: Common License

Record date: 20230825

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract