CN110499423B - 一种高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收铁粉锌粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对高炉主沟处理含锌尘泥产生的烟尘分离成含铁粉尘含锌粉末的分选回收方法。本发明属于尘泥固废治理领域。其特征在于本发明利用高炉主沟处理含锌尘泥的烟尘的含铁粉尘和含锌粉末在烟气收集系统中处于悬浮流动状态，根据含铁粉尘和含锌粉末的重量不同和磁性不同，采用重力沉降分离、旋风除尘分离以及风力磁选分离三种方式的其中一种或几种组合方式对含铁粉尘进行分离，含铁粉尘进入分离装置各个灰斗中收集回收，而含锌粉末主要进入布袋除尘器中回收。本发明的优点是将含铁粉尘从烟尘中分离出来，可以返回压球或烧结，最后布袋收尘器回收得到的含锌粉末纯度较高，可外销，既解决了含锌尘泥的脱锌和尘泥出路问题，又获取了锌的效益。

Description

一种高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收铁粉锌粉的 方法

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶金行业在炼铁高炉炉前主沟处理含碳铁锌尘泥团块增加铁水产量和分离回收锌粉时的烟尘中分离含铁粉尘和回收含锌粉末的工艺方法，特别是涉及一种在利用高炉贮铁式主沟铁水熔渣高温熔池进行含碳铁锌尘泥球团或压块处理，获得铁水和挥发脱锌时，对产生的含锌烟尘中的含铁粉尘进行分离去除，然后收集含锌粉末，得到含铁粉尘和含锌粉末并分别回收利用，锌等有害元素最终被脱除外排的生产工艺方法。

背景技术

钢铁工业在生产时会产生大量的含铁或和含锌等有害元素粉尘、污泥。通常，一些含铁粉尘、污泥作为烧结料得到全部或部分利用，而另一些含铁粉尘、污泥因含有较高的锌、铅、钾、钠、氯等有害元素，如直接配入烧结重复利用将使锌、铅、钾钠碱金属等有害元素不断循环富集，高炉入炉的有害元素总量过高，造成焦炭热强度降低、高炉结瘤、炉衬损坏、高炉不顺，导致高炉产量下降、成本升高、高炉寿命缩短，以致高炉煤气布袋除尘灰、转炉或电炉除尘灰、烧结除尘灰等工业粉料不得不部分或全部外排，这些含有较高有害元素的含铁工业固体废料占用了场地，污染了环境，造成了铁、锌等资源的浪费。有些大型钢厂采用转底炉处理，有些尘泥含锌高的钢厂采用回转窑处理。很显然，采用转底炉、回转窑脱锌处理工艺，都存在投资大、能耗高、成本难以承受、处理不彻底的问题，尤其是对于高炉煤气布袋除尘灰等尘泥含锌低的中小型钢厂，更无经济可行的处理方法。为此，中国发明专利ZL201410326386.5《一种含碳铁锌等团块用于高炉贮铁式主沟还原成铁水、锌等工艺方法》，公开了一种利用高炉主沟铁口喷射出的铁水和熔渣高温熔池进行含碳含铁或和锌尘泥球团或压块处理，获得还原的金属铁铁水和挥发脱锌收集回收、分离去除熔渣并回收的生产工艺方法，在主沟处理含锌尘泥团块时，发明专利公开了“还原出来的锌蒸气等有价值元素随烟尘被吸入炉前除尘烟罩，在除尘器中被收集回收利用”，表明，“除尘器收集的锌以及各种有色金属等有用元素粉灰成为又一种有经济价值的副产品”。但是，在高炉主沟处理含锌尘泥球团，还原挥发出来的锌蒸气再氧化后成为氧化锌粉，容易与高炉出铁时产生的含铁粉尘相混合，当含铁粉尘与含锌粉末烟尘混合后，如何将含铁粉尘与含锌粉末很好地分离，以便含铁粉尘的含锌量能够控制较低，可以返回压球再利用高炉主沟处理，或直接供烧结生产使用，而分离去除铁粉后回收的含锌粉末的锌的纯度较高，能够达到次氧化锌粉产品外销要求，以获得较好的经济效益，专利中并没有详细描述，给出更具体的含铁含锌烟尘中含铁粉尘分离去除以便最终回收获得高品质次氧化锌粉产品的方式。通常，高炉主沟除尘烟罩顶部只有一根烟气排出管，将含尘烟气引至炉前除尘器进行除尘，然后烟气外排。在主沟处理含锌尘泥球团时，含锌烟气进入高炉主沟除尘烟罩内，对高炉主沟烟罩收集的全部烟尘进行含铁粉尘分离脱除，由于炉前承担主沟铁水罐等除尘的除尘系统总除尘风量很大，即使是将主沟烟罩烟尘与铁水罐烟罩等烟尘分开，主沟烟罩烟尘收集的除尘风量仍然很大，无疑将带来烟气含铁粉尘分离脱除装置体积庞大，同时，烟气含铁粉尘浓度高，也带来铁粉分离的负担加重、分选难度加大，而主沟处理含锌尘泥球团产生的次氧化锌粉末量相对烟尘中的含铁粉尘量偏小，利用现有庞大的炉前除尘器来最后收集含锌粉末，又显得炉前除尘器设备过大，设备能力浪费。很显然，对炉前主沟处理含锌尘泥球团产生的含锌烟尘单独进行含铁粉尘和含锌粉末的分离，分别回收利用，烟尘中的铁和锌分离了，都能得到合理使用，其经济效益更大。

发明内容

本发明的目的：本发明提供一种高炉在炉前主沟处理含锌尘泥球团增加铁水产量和分离提锌时的一种单独对含锌烟尘中含铁粉尘和含锌粉末进行分离并分别回收的工艺方法，特别是涉及一种在利用高炉主沟铁口喷射出的铁水和熔渣高温熔池进行含碳铁锌尘泥球团或压块处理，获得铁水和挥发脱锌时，单独对团块处理产生的含锌烟尘中的含铁粉尘进行分离去除，得到低锌含铁粉尘和低铁含锌粉末并分别回收利用，锌等有害元素最终被脱除外排的生产工艺方法。本发明利用高炉主沟处理含锌尘泥球团的烟尘的含铁粉尘和含锌粉末在烟气收集系统中都处于悬浮流动状态，根据含铁粉尘和含锌粉末的颗粒重量不同和磁性不同，在高炉出铁除尘烟罩上单独引出一条含锌烟尘烟气管道，烟气管路上设置烟尘含铁粉尘分离脱除装置，经过含铁粉尘分离后，含锌烟气最终由布袋除尘器回收含锌粉末，净烟气排空。采用重力沉降分离、旋风除尘分离以及风力磁选分离三种方式的其中一种或几种组合方式对烟尘中的含铁粉尘进行分离，含铁粉尘从烟尘中分离出来，进入各个分离装置灰斗中加以回收，得到含锌含铁含量不同的各种烟灰，而低铁含锌粉末进入最后布袋除尘器中，在布袋除尘器下面的灰斗中收集回收。通过以上三种分离方式的其中一种或几种方式的不同组合，进行逐级分离，顺利地将含铁粉尘逐级分离出来，最终分别得到几种含锌高低不同的含铁粉尘和一种低铁含锌粉末，最终可以将分离出的低锌高铁粉尘返回压球或供烧结生产使用，分离出的含锌较高的含铁粉尘和布袋除尘器收集的低铁含锌粉末外销，从而达到了不但锌元素从主沟处理中挥发脱除，而且还将挥发进入含铁粉尘较多的烟尘中的锌最终大部分去除，分别回收利用的目的。通过对含锌烟尘的单独处理，与原有出铁场除尘器系统隔离，原有除尘系统收集的含铁除尘灰的含锌量都能得到控制，都能顺利地返回到烧结再利用。本发明的优点是将主沟处理含锌尘泥球团的含锌烟尘中的含铁粉尘分离出来，低锌高铁粉尘可以返回压球或烧结生产使用，最后布袋除尘器收集回收得到的含锌粉末含锌纯度较高，可以外销，既解决了含锌尘泥的脱锌和尘泥出路问题，又获取了回收锌的效益，最终铁、渣、锌铅等有色金属得到全部回收利用。因而，本发明既提高了炼铁高炉铁水产量和副产品水渣产量，又最终有效脱除了锌等有害元素，清除出了炼铁生产的大循环系统，解决了钢铁厂内部含铁含锌尘泥的锌害和出路问题，还得到了含锌纯度高的含锌粉末(即次氧化锌粉末)副产品，使高炉主沟处理含锌尘泥得到了最大的经济效益和环保效益。

本发明的技术方案：一种高炉在炉前主沟1处理含碳铁锌尘泥球团增加铁水产量和挥发脱锌分离时，单独对产生的含锌烟尘中的含铁粉尘进行分离，得到含铁粉尘和含锌粉末并分别回收利用，锌等有害元素最终被脱除外排的生产工艺方法。高炉出铁时，出铁产生的含铁粉尘烟尘，经过出铁场烟罩2除尘罩3，经烟气管道4，进入炉前除尘器5中，炉前除尘器5通常为布袋除尘器，含铁粉尘在炉前除尘器中被收集，落入除尘器下部灰斗，被收集利用，经炉前除尘器5去除粉尘的烟气经风机6、烟气管7排空。通常，高炉主沟1烟罩2顶部只有一根烟气排出管4，将含尘烟气引至炉前除尘器5进行除尘，然后烟气外排。在主沟处理含锌尘泥球团时，含锌烟气进入高炉主沟除尘烟罩3内，对高炉主沟烟罩收集的全部烟尘进行含铁粉尘分离脱除，由于炉前承担主沟铁水罐等除尘的除尘系统总除尘风量很大，即使是将主沟烟罩烟尘与铁水罐烟罩等烟尘分开，主沟烟罩烟尘收集的除尘风量仍然很大，无疑将带来烟气含铁粉尘分离脱除装置体积庞大，同时，烟气含铁粉尘浓度高，也带来铁粉分离的负担加重、分选难度加大，而主沟处理含锌尘泥球团产生的次氧化锌粉末量相对烟尘中的含铁粉尘量偏小，利用现有庞大的炉前除尘器5来最后收集含锌粉末，又显得炉前除尘器设备过大，设备能力浪费。因此，更优的方案是，对主沟烟罩2进行优化改造，与现有高炉出铁场烟气除尘系统分开，在主沟烟罩后端增加一个含锌烟气吸尘罩8。在主沟烟罩2设置前后两个除尘烟罩和两路烟气排出管，可以将前端出铁时铁口喷出的烟尘吸入前端除尘烟罩3，而加入主沟处理含锌尘泥球团所产生的含锌烟气能够被吹向后端，吸入后端吸尘罩8。将含锌尘泥球团处理产生的含锌烟气或烟尘单独引入增加的含锌烟气后端吸尘罩8，单独引出一条含锌烟气管路9，在管路上增加烟尘含铁粉尘分离脱除装置10，对含锌烟气单独进行含铁粉尘分离脱除，分离含铁粉尘和含锌粉末，是一个投资更省、更易实施的高炉主沟处理含锌尘泥球团烟尘分离回收铁粉尘锌粉末工艺方法。

在主沟处理含锌尘泥球团时，还原挥发的锌蒸气再氧化成氧化锌粉末，容易与出铁含铁烟尘混合，一同吸入炉前主沟烟罩含锌烟气吸尘罩8中，吸入烟尘管道9中的含铁粉尘和含锌粉末在烟气收集系统中都处于悬浮流动状态，根据含铁粉尘和含锌粉末的颗粒重量不同和磁性不同，在高炉出铁主沟含锌烟气吸尘罩8至布袋除尘器前的烟气管路9上设置烟尘含铁粉尘分离脱除装置10，采用重力沉降分离器12、风力磁选分离器13以及旋风除尘分离器14三种方式的其中一种或几种组合方式，对含铁粉尘进行分离，根据分离进入分离装置各个灰斗15中含铁粉尘含锌量高低不同，收集回收后外卖、或者返回压球主沟处理、或者供烧结使用，低铁高锌粉末进入最后布袋除尘器11中，在布袋除尘器下面的灰斗16中收集回收。重力沉降分离是利用流动烟气中的含铁粉尘颗粒的重量比含锌粉末颗粒重的特点，在烟气流速大幅度降低后，重量重的含铁粉尘沉降落入下面的各个灰斗15中，而重量轻的含锌粉末(主要是次氧化锌粉未)随烟气漂浮，一部分落入底部的灰斗内，大部分从重力沉降分离室10排气口排出，最终进入到最后的布袋除尘器11中被收集到下面的灰斗16中，得到低铁高锌次氧化锌粉末。旋风除尘分离也是利用了含铁粉尘与含锌粉末的颗粒大小和重量不同，当含尘烟气从旋风除尘器的一侧或轴向进入时，如旋风除尘器、多管旋风除尘器，颗粒大、重量重的含铁粉尘在旋风的离心力作用下分离并捕集于器壁，再借助重力作用落入下面的灰斗15中，而重量轻细微的含锌粉末随烟气从旋风除尘器14排气口排出，最终进入到最后的布袋除尘器11中被收集到下面的灰斗16中。风力磁选分离则是利用了含铁粉尘具有吸磁性，而含锌粉末没有磁性的特点，在烟气中处于风力流动悬浮的含铁粉尘和含锌粉末都处于悬浮分散易分离状态情况下，含铁粉尘经过磁选机磁辊或带磁性的面板、圆筒等设备被吸附住，然后又从磁铁设备上脱除而被分离下来，落入下面的集灰灰斗15中，而无磁性的含锌粉末随烟气一同从磁选分离器13排气口排出，最终进入到最后的布袋除尘器11中被收集到下面的灰斗16中，通过以上三种分离方式的其中一种或几种方式的组合构成的烟尘含铁粉尘分离脱除装置10，顺利地将含铁粉尘从烟尘中分离出来，最终分别得到含锌高低不同的几种含铁粉尘和一种低铁高锌次氧化锌粉末。

在烟气烟尘中含铁粉尘风力磁选设备有刮板式磁选机、圆筒式磁选机、带式磁选机，刮板式磁选机上有密闭磁铁块17和清灰刮板18，对磁选磁铁块密封，通风或通水冷却，降低磁铁块温度，防止磁铁块磁性降低，甚至失去磁性。

高炉主沟除尘烟罩后端吸尘罩8至布袋除尘器前的烟气管路9上烟尘含铁粉尘分离脱除装置10的含铁粉尘分离去除系统，主要有以下几种组合方式：1、重力沉降分离+风力磁选分离；2、重力沉降分离+旋风除尘分离；3、旋风除尘分离+风力磁选分离；4、旋风除尘分离+重力沉降分离+风力磁选分离；5、重力沉降分离；6、风力磁选分离；7、旋风除尘分离。

以典型的组合方式1：重力沉降分离+风力磁选分离，即组合的风力磁选重力沉降分离室10，为例说明，将一个或多个永磁磁铁的磁铁面板安装在重力沉降分离室12内，当含有含铁粉尘和含锌粉末的烟气通过主沟上吸尘罩8吸入烟气管道9，进入风力磁选重力沉降分离室10内，因烟气进入分离室内断面突然大幅度增大，导致烟气流速大幅度降低，重量重的含铁粉尘易于沉降落入下部各个集灰灰斗15中，重量轻的含锌粉末一部分会沉降落入下部的各个集灰灰斗中，其余的随烟气从风力磁选重力沉降分离室10排气口排出，与此同时，流动的烟尘中的容易吸磁的含铁粉尘容易吸附于分离室内磁铁面板17上，随着磁铁面板上周而复始的清灰刮板18的刮灰，将磁铁面板上吸附的含铁粉尘刮入下部集灰灰斗15中，无磁性的含锌粉末容易随烟气从风力磁选重力沉降分离室10排气口排出，经烟气管道，进入最后的布袋除尘器11中，落入下部集灰斗16中得到收集利用，经布袋除尘器过滤干净的烟气，通过风机6，从烟气管7排空。

同样的，以组合方式4：旋风除尘分离+重力沉降分离+风力磁选分离，即一级旋风除尘分离室+二级组合风力磁选重力沉降分离室，为例说明，当主沟处理含锌尘泥混合烟气含铁粉尘较多、颗粒较大时，可在组合方式1的重力沉降分离+风力磁选分离的前面加一级旋风除尘分离，构成二级烟尘含铁粉尘分离，风力磁选分离仍然可以安装在重力沉降分离室内，重力沉降分离室内安装有一个或多个永磁磁铁的磁铁面板，构成组合的风力磁选重力沉降分离系统。当含有含铁粉尘和含锌粉末的烟尘通过主沟上吸尘罩8吸入烟气管道9，首先从旋风除尘器14一侧或轴向进入时，重量重的含铁粉尘在旋风的离心力作用下分离并捕集于器壁，再借助重力作用落入下面的灰斗15中，而重量轻的含锌粉末和未分离去除落下的含铁粉尘随烟气从旋风除尘器14排气口排出，进入第二级风力磁选13重力沉降分离室12内，因断面突然大幅度加大，导致烟气流速大幅度降低，重量重的含铁粉尘易于沉降落入下部各个集灰斗15中，重量轻的含锌粉末一部分会沉降落入下部的各个集灰灰斗中，大部分随烟气从重力沉降分离室12排气口排出，与此同时，流动的烟尘中的容易吸磁的含铁粉尘容易吸附于分离室内磁铁面板17上，随着磁铁面板上周而复始的清灰刮板18的刮灰，将磁铁面板17上吸附的含铁粉尘刮入下部集灰灰斗15中，无磁性的含锌粉末容易随烟气从重力沉降分离室12排气口排出，经烟气管道，进入最后的布袋除尘器11中，落入下部集灰斗16中得到收集利用，经布袋除尘器过滤干净的烟气，通过风机6，从烟气管7排空。

旋风除尘器14下部、风力磁选室13、重力沉降分离室12下部的部分小灰斗15收集的含铁粉尘夹带的含锌量较高时，可再返回到烟气管路上烟尘含铁粉尘分离脱除装置10的前端，吸入烟气管道9，重新进行含铁粉尘的分离，也可返回给含锌尘泥压球，或外销，分离出的锌低的含铁粉尘与炉前除尘器除尘灰一起送往烧结使用。

为更好地将主沟处理尘泥球团产生的含锌烟气引至新增的后端吸尘罩8，在主沟1前段设置烟气导流活动烟罩19，当打开铁口出铁，出铁稳定烟尘减少后，开始进行主沟加球处理含碳铁锌球团，同时，将烟气导流活动烟罩19移至尘泥球团加球位置，并将后端吸尘罩8烟气管道阀门21打开，烟气导流活动烟罩19将加球处理区域罩住。从铁口喷出的含铁粉尘烟尘，在导流活动烟罩19与铁口之间区间上升，经烟罩上方，吸入前端除尘罩3，前端除尘罩3烟气管道4与原铁水罐除尘管道相连，进入现有炉前除尘器5。导流活动烟罩19内加入主沟含锌尘泥球团反应产出的烟尘，引入后端吸尘烟罩8，后端吸尘烟罩8烟气管道9直接与收集含锌粉末的布袋除尘器前的烟尘含铁粉尘分离脱除装置10进气口相连。当铁口即将出净铁水需要堵口时，提前停止加球处理，将导流活动烟罩19移开，以避开泥炮堵口作业，同时，在铁水出净铁口大喷烟尘很大时，将后端吸尘烟罩烟气管道阀门21关闭，以防止喷铁口大量烟尘进入后端吸尘罩8，造成被吸入烟尘含铁粉尘分离脱除装置10整个系统中，同样的，当开铁口出铁时，后端烟气管阀门21处于关闭状态，开铁口大喷烟尘亦全部从前端除尘罩3收集，吸入铁口区和铁水罐总烟气管路4，进入炉前除尘器5中。

主沟上烟气导流活动烟罩19可以设置成在固定轨道上行走的水平移动小车方式，当打开铁口出铁，出铁稳定烟尘减少后，开始进行主沟加球处理含碳铁锌球团，将移动小车式烟气导流活动烟罩19往前移至尘泥球团加球位置，烟气导流活动烟罩19将加球处理区域罩住，当泥炮需要堵口时，将导流活动烟罩19向后移动，以避开泥炮堵口作业，当需要开口机进行铁口开口作业时，将导流活动烟罩19再向后移动至撇渣器附近，以避开开口机进行铁口开口作业。另一种方式可以采用上下升降方式或以风口平台为支点的上下翻转方式。同样的，当打开铁口出铁，出铁稳定烟尘减少后，开始进行主沟加球处理含碳铁锌球团，通过提升机构20，将悬掛在主沟顶上的升降式烟气导流活动烟罩19向下放下，或将支撑于风口平台的翻转式烟气导流活动烟罩19向下翻转放下，烟气导流活动烟罩19将加球处理区域罩住。当铁口即将出净铁水需要堵口时，提前停止加球处理，将升降式烟气导流活动烟罩19向上提升，或将支撑于风口平台的翻转式烟气导流活动烟罩19向上翻转、竖起，以避开泥炮堵口作业。烟气导流活动烟罩19不妨碍炉前泥炮和开口机的正常铁口堵口开口操作。

收集含锌粉末的布袋除尘器11可以是单独新建的设备，经过含锌粉末收集后的干净烟气，通过管道与原高炉炉前除尘器风机6前端管道相连，经风机6、烟气管7排空，也可以单独新建风机设备。为减少布袋除尘器和风机投资，在不影响原有炉前除尘器5除尘烟气达标排放要求的情况下，可以利用炉前除尘器5进行适应性改造，对除尘器各箱体分室进行分割，将其中的若干个布袋除尘分箱体单独分出，与原布袋除尘器完全隔离。经含铁粉尘分离脱除装置10分离含铁粉尘后烟气，通过管道，从炉前除尘器分出的只供收集含锌粉末使用的除尘器分箱体11下部灰斗16上沿进入箱体内，经过分箱体11布袋收集含锌粉末后，干净烟气进入布袋除尘器上部分室，与现有炉前除尘器除尘后的干净烟气一起，通过管道，经风机6、烟气管7排空。利用分出炉前除尘器若干个箱体进行最后含锌烟气含锌粉末的收集，减少了建设专门的收集含锌粉末的布袋除尘器投资，从而减少了改造费用。

本发明的有益效果：将主沟处理含锌尘泥球团产生的烟尘中的主要含铁粉尘分离出来，可以返回压球或烧结生产使用，最后布袋除尘器收集回收得到的含锌粉末含锌纯度较高，可以外销，既解决了含锌尘泥的脱锌和尘泥出路问题，又获取了锌的效益，最终铁、渣、锌铅等有色金属得到较好的回收利用。因而，本发明在高炉主沟处理含锌尘泥时，不仅有效提高了炼铁高炉的铁水产量和副产品水渣产量，而且通过烟尘含铁粉尘和含锌粉末的成功有效分离，又最终脱除了锌等有害元素，将锌等有害元素清除出了炼铁生产的大循环系统，解决了含锌尘泥的锌害和出路问题，还得到了含锌纯度较高的含锌粉末(即次氧化锌粉末)副产品，使高炉主沟处理含锌尘泥得到了最大的经济效益和环保效益。

由于尽可能采用高炉现有炉前除尘系统设备进行烟尘含铁粉尘和含锌粉末的分离与回收，因而大大减少了投资，由于改造增加的设备和设施基本不属于耗电的运转设备，因而烟尘含铁粉尘与含锌粉末的分离回收的生产运行成本低廉，进一步增加了高炉主沟处理含锌尘泥项目经济效益。由于高炉主沟处理含锌尘泥的回收铁和锌的效益都得到了充分的发掘，经济效益显现，不仅为中小型钢厂中低含锌尘泥的处理提供了一项经济可行的技术，也为替代投资大、设备维护难、运行成本高、对处理含锌尘泥原料及操作维护要求严苛的转底炉、回转窑工艺提供了一新的选择。

附图说明

附图1风力磁选重力沉降分离烟尘含铁粉尘含锌粉末分离回收系统示意图

附图2旋风除尘风力磁选重力沉降分离烟尘含铁粉尘含锌粉末分离回收系统示意图

附图3重力沉降分离烟尘含铁粉尘含锌粉末分离回收系统示意图

以上附图中，1-高炉主沟，2-炉前烟罩，3-除尘罩，4-烟气管路，5-出铁场烟气除尘器，6-风机，7-烟气管，8-含锌烟气吸尘罩，9-含锌烟气管路，10-烟尘含铁粉尘分离脱除装置，11-回收含锌粉末布袋除尘器，12-重力沉降分离器，13-风力磁选分离器，14-旋风除尘分离器，15-灰斗，16-布袋除尘器灰斗，17-密闭磁铁块面板，18-清灰刮板，19-烟气导流活动烟罩，20-提升机构，21-含锌烟气管路阀门。

具体实施方式

实施例一：在1800M3高炉一号出铁场主沟中使用含碳的高炉瓦斯灰与含锌的炼钢转炉除尘灰制成的含碳含铁和锌等氧化物团块，块度约40mm，见图1。出铁前往主沟铁口喷射出的铁水熔渣流股形成的铁水熔渣高温熔池中加入200公斤团块，打开铁口出铁时，根据铁水和熔渣情况，连续往主沟铁水落铁点前铁水和熔渣高温熔池中加入团块进行处理，同时，将悬掛在主沟1顶上的升降式烟气导流活动烟罩19向下放下，烟气导流活动烟罩19将加球处理区域烟尘罩住，烟气或烟尘向后流动，打开新增加的含锌烟尘烟气管路阀门21。出铁时，从铁口喷涌而出的渣铁流股在落下点形成一个大的漩涡，温度在1500℃左右，加入铁口前铁水和熔渣高温熔池中的团块迅速反应、熔化，产生大量的烟气或烟尘，还原的铁变成铁水熔入高炉铁水中，熔化的渣与主沟内熔渣一道进入冲渣沟成为水渣，得到即时分离去除而回收，锌铅等元素还原后成含锌铅烟气或烟尘，被吸入炉前烟罩2新增加的后端吸尘罩8，通过烟气管道9，进入烟尘含铁粉尘分离脱除装置10。从铁口喷出的含尘浓度高的烟尘，被吸入炉前烟罩2的前端除尘罩3，通过原有烟气管道4，与其它吸尘点烟尘一道仍然进入原有炉前布袋除尘器5中进行除尘。烟尘含铁粉尘分离脱除装置10为典型的组合方式1：重力沉降分离+风力磁选分离，即组合的风力磁选重力沉降分离。进入烟尘含铁粉尘分离脱除装置10的含锌烟尘，经过重力沉降分离和风力磁选分离，重量重的含铁粉尘颗粒沉降落入下部的各个集灰灰斗15中，吸附在磁选面板17上的含铁粉尘，被磁铁面板上周而复始的清灰刮板18的刮灰，刮入下部集灰灰斗15中，而基本去除含铁粉尘的富含次氧化锌粉的含锌粉末，通过烟气管道，进入原有布袋除尘器分出的若干个分箱体11中，经分箱体11内布袋收集，落入分箱体下部的灰斗16中，通过卸灰管道，装入布袋或其它容器中外运外销。烟尘含铁粉尘分离脱除装置10下部灰斗15中收集的烟灰，根据含锌量的不同，含锌偏高的可以外销的烟灰外运外销，含锌低的烟灰，或返回压球重新加入主沟处理，或根据情况返至烧结生产使用。经过风力磁选重力沉降分离后，在布袋除尘器分出的分箱体11中收集的含锌粉末锌含量可以达到55％以上。为更好地减少吸入新增加的含锌烟尘后端吸尘罩8含铁粉尘，当高炉铁口开口大喷烟尘时，关闭新增加的含锌烟尘烟气管路阀门21，当高炉铁口出铁即将出净准备泥炮堵口时，提前停止主沟加球处理，并将升降式导流活动烟罩19向上提升，以避开泥炮堵口作业，发现高炉铁口大喷烟尘时，即刻关闭含锌烟尘烟气管路阀门21。

实施例二：在4000M³高炉二号出铁场主沟中使用焦化含碳除尘灰与含锌较高的电炉除尘灰制成的含碳含铁和锌等氧化物团块，块度约50mm，出铁前往主沟铁口喷射出的铁水熔渣流股形成的铁水熔渣高温熔池中加入300公斤团块，见图2。打开铁口出铁时，根据铁水和熔渣情况，连续往主沟前段铁水和熔渣高温熔池中加入团块进行处理，同时，将移动小车式烟气导流活动烟罩19往前移至尘泥球团加球位置，将主沟1加球处理区域烟尘罩住，烟气或烟尘向后流动，打开新增加的含锌烟尘烟气管路阀门21。与实施例一同样的，团块随翻腾的高温铁水和熔渣一起在主沟铁水和熔渣高温熔池内迅速反应、熔化，产生大量的烟气或烟尘，还原的铁变成铁水熔入高炉铁水中，熔化的渣与主沟内熔渣一道进入冲渣沟成为水渣，得到即时分离去除而回收，锌等元素还原后成烟气或烟尘，被吸入炉前烟罩2新增加的后端吸尘罩8，通过烟气管道9，进入烟尘含铁粉尘分离脱除装置10。从铁口喷出的含尘浓度高的烟尘，被吸入炉前烟罩2的前端除尘罩3，通过原有烟气管道4，与其它吸尘点烟尘一道仍然进入原有炉前布袋除尘器5中进行除尘。大型高炉出铁烟尘大，粉尘多，新增含锌烟尘含铁粉尘分离脱除装置10采用组合方式4：旋风除尘分离+重力沉降分离+风力磁选分离，即一级旋风除尘分离+二级组合风力磁选重力沉降分离。当含有含铁粉尘和含锌粉末的烟尘通过主沟1上烟罩2新增加的后端吸尘烟罩8，吸入烟气管道9，首先从旋风除尘器14一侧方向进入时，重量重的含铁粉尘在旋风的离心力作用下分离并捕集于器壁，再借助重力作用落入下面的灰斗15中，而重量轻的含锌粉末和未分离去除落下的含铁粉尘随烟气从旋风除尘器14排气口排出，进入烟尘含铁粉尘分离脱除装置10的第二级风力磁选13重力沉降分离室12内，经过重力沉降分离和风力磁选分离，重量重的含铁粉尘颗粒沉降落入下部的各个集灰灰斗15中，吸附在磁选面板17上的含铁粉尘，被磁铁面板上周而复始的清灰刮板18的刮灰，刮入下部集灰灰斗15中。而基本去除含铁粉尘的富含次氧化锌粉的含锌粉末，通过烟气管道，进入原有布袋除尘器分出的若干个分箱体11中，经分箱体11内布袋收集，落入分箱体下部的灰斗16中，通过卸灰管道，装入布袋或其它容器中外运外销。烟尘含铁粉尘分离脱除装置10第一级旋风除尘器14分离和第二级风力磁选重力沉降分离室12分离落入到下部灰斗中15收集的烟灰，根据含锌量的不同，含锌偏高的可以外销的烟灰外运外销，含锌低的烟灰，或返回压球重新加入主沟处理，或根据情况返至烧结生产使用。经过旋风除尘分离器14和风力磁选重力沉降分离室12后，在布袋除尘器分出的分箱体11中收集的含锌粉末锌含量可以达到65％以上。同样的，为更好地减少吸入新增加的含锌烟尘后端吸尘罩8含铁粉尘，当高炉铁口开口大喷烟尘时，关闭新增加的含锌烟尘烟气管路阀门21，当高炉铁口出铁即将出净准备泥炮堵口时，提前停止主沟加球处理，并将导流活动烟罩19向后移动，以避开泥炮堵口作业，发现高炉铁口大喷烟尘时，即刻关闭含锌烟尘烟气管路阀门21。

实施例三：在820M3高炉一号出铁场主沟中使用含碳的高炉瓦斯灰与含锌较高的电炉除尘灰制成的含碳含铁和锌等氧化物团块，块度约35mm，见图3。打开铁口出铁时，根据铁水和熔渣情况，连续往主沟前段铁水和熔渣高温熔池中加入团块进行处理，同时，打开新增加的含锌烟尘烟气管路阀门21。与实施例一类似，团块随翻腾的高温铁水和熔渣一起在主沟铁水和熔渣高温熔池内迅速反应、熔化，产生大量的烟气或烟尘，还原的铁变成铁水熔入高炉铁水中，熔化的渣与主沟内熔渣一道进入冲渣沟成为水渣，得到即时分离去除而回收，锌等元素还原后成烟气或烟尘，被吸入炉前烟罩2的新增加的后端吸尘罩8，通过烟气管道9，进入烟尘含铁粉尘分离脱除装置10。从铁口喷出的含尘浓度高的烟尘，被吸入炉前烟罩2的前端除尘罩3，通过原有烟气管道4，与其它吸尘点烟尘一道仍然进入原有炉前布袋除尘器5中进行除尘。烟尘含铁粉尘分离脱除装置10为组合方式5：重力沉降分离。进入烟尘含铁粉尘分离脱除装置10的含锌烟尘，经过重力沉降室12分离，重量重的含铁粉尘颗粒沉降落入下部的各个集灰灰斗15中，而基本去除含铁粉尘的富含次氧化锌粉的含锌粉末，通过烟气管道，进入新增加的含锌粉末收集布袋除尘器11，经新增布袋除尘器11箱体内布袋收集，落入箱体下部的灰斗16中，通过卸灰管道，装入布袋或其它容器中外运外销。重力沉降烟尘含铁粉尘分离脱除装置10下部灰斗15中收集的烟灰，根据含锌量的不同，含锌偏高的可以外销的烟灰外运外销，含锌低的烟灰，或返回压球重新加入主沟处理，或根据情况返至烧结生产使用。经过重力沉降分离后，在新增的布袋除尘器灰斗16中收集的锌含量可以达到40％以上。为更好地减少吸入新增加的含锌烟尘后端吸尘罩8含铁粉尘，当高炉铁口开口大喷烟尘时，关闭新增加的含锌烟尘烟气管路阀门21，当高炉铁口出铁即将出净时，提前停止主沟加球处理，发现高炉铁口大喷烟尘时，即刻关闭含锌烟尘烟气管路阀门21。

以上三个实施例仅列出了具有典型的高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收含铁粉尘和含锌粉末的实施方式，已经清楚描述了重力沉降分离、风力磁选分离以及旋风除尘分离三种方式的含铁粉尘和含锌粉末分离回收具体实现形式，本领域的技术人员可以根据以上实施例，按前面所述的以下7种主要组合方式：1、重力沉降分离+风力磁选分离；2、重力沉降分离+旋风除尘分离；3、旋风除尘分离+风力磁选分离；4、旋风除尘分离+重力沉降分离+风力磁选分离；5、重力沉降分离；6、风力磁选分离；7、旋风除尘分离，在遵循本发明专利的精神下进行实施，在炉前主沟处理含碳铁锌尘泥球团增加铁水产量和挥发脱锌分离时，对产生的含锌烟尘中的含铁粉尘进行分离，得到含铁粉尘和含锌粉末并分别回收利用，锌等有害元素最终被脱除，清除出了炼铁生产的大循环系统，解决了钢铁厂内部含铁含锌尘泥的锌害和出路问题，还得到了含锌纯度高的含锌粉末(即次氧化锌粉末)副产品，使高炉主沟处理含碳铁锌尘泥团块得到了最大的经济效益和环保效益。

Claims (6)

1.一种高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收铁粉锌粉的方法，其特征是：现有高炉主沟(1)上方的炉前烟罩(2)上有除尘罩(3)、烟气管路(4)，与现有高炉出铁场烟气除尘器(5)相连，除尘后的净烟气，经风机(6)、烟气管(7)排空；在炉前烟罩(2)上增加一个含锌烟气吸尘罩(8)，将含锌尘泥团块处理产生的含锌烟气或烟尘单独引入增加的含锌烟气吸尘罩(8)，通过含锌烟气管路(9)，与烟尘含铁粉尘分离脱除装置(10)入口相连，含锌烟气或烟尘的含铁粉尘大部分分离脱除后，富含细微含锌粉末的烟气从烟尘含铁粉尘分离脱除装置(10)出口排出，进入回收含锌粉末布袋除尘器(11)，经布袋除尘后的干净的烟气，经风机(6)、烟气管(7)排空；烟尘含铁粉尘分离脱除装置(10)，采用重力沉降分离器(12)、风力磁选分离器(13)以及旋风除尘分离器(14)三种方式的其中一种或几种组合方式，对含铁粉尘进行分离，分离出来的含铁粉尘进入烟尘含铁粉尘分离脱除装置(10)各个灰斗(15)中收集回收，低铁高锌粉末进入最后的回收含锌粉末布袋除尘器(11)中，在布袋除尘器灰斗(16)中收集回收。

2.根据权利要求1所述的一种高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收铁粉锌粉的方法，其特征是：含锌烟气管路上烟尘含铁粉尘分离脱除装置(10)主要有以下几种组合方式：1、重力沉降分离+风力磁选分离；2、重力沉降分离+旋风除尘分离；3、旋风除尘分离+风力磁选分离；4、旋风除尘分离+重力沉降分离+风力磁选分离；5、重力沉降分离；6、风力磁选分离；7、旋风除尘分离。

3.根据权利要求1所述的一种高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收铁粉锌粉的方法，其特征是：在烟气烟尘中含铁粉尘风力磁选设备有刮板式磁选机、圆筒式磁选机、带式磁选机，刮板式磁选机上有密闭磁铁块面板(17)和清灰刮板(18)，对磁选铁块密封，通风或通水冷却，降低磁铁块温度，防止磁铁块磁性降低，甚至失去磁性。

4.根据权利要求1所述的一种高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收铁粉锌粉的方法，其特征是：旋风除尘分离器(14)下部、风力磁选分离器(13)、重力沉降分离器(12)下部的部分灰斗(15)收集的含铁粉尘夹带的含锌量较高时，可再返回到烟气管路上烟尘含铁粉尘分离脱除装置(10)的前端，吸入烟气管道，重新进行含铁粉尘的分离，也可外销，或返回给压球，或分离出的锌低的含铁粉尘与现有炉前除尘器除尘灰一起供烧结使用。

5.根据权利要求1所述的一种高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收铁粉锌粉的方法，其特征是：为了将主沟处理含锌尘泥团块产生的含锌烟气引至后端的含锌烟气吸尘罩(8)，在高炉主沟(1)前段设置烟气导流活动烟罩(19)，将加球处理区域罩住，烟气导流活动烟罩(19)设置成在固定轨道上行走的水平移动小车方式或上下升降方式或以风口平台为支点的上下翻转方式；采用固定轨道上行走的水平移动小车方式，当打开铁口出铁，开始进行主沟加球处理含碳铁锌团块，将移动小车式烟气导流活动烟罩(19)往前移至尘泥团块加球位置，烟气导流活动烟罩(19)将加球处理区域罩住，打开新增加的含锌烟气管路阀门(21)，当泥炮需要堵口时，提前停止加球处理，将烟气导流活动烟罩(19)向后移动，以避开泥炮堵口作业，当需要开口机进行铁口开口作业时，将烟气导流活动烟罩(19)向后移动至撇渣器附近，以避开开口机进行铁口开口作业；采用上下升降方式或以风口平台为支点的上下翻转方式，当打开铁口出铁，开始进行主沟加球处理含碳铁锌团块，通过提升机构(20)，将悬掛在主沟顶上的升降式烟气导流活动烟罩(19)向下放下，或将支撑于风口平台的翻转式烟气导流活动烟罩(19)向下翻转放下，烟气导流活动烟罩(19)将加球处理区域罩住，打开新增加的含锌烟气管路阀门(21)，当泥炮需要堵口时，提前停止加球处理，将升降式烟气导流活动烟罩(19)向上提升，或将支撑于风口平台的翻转式烟气导流活动烟罩(19)向上翻转、竖起，以避开泥炮堵口作业；同时，在铁水出净铁口大喷烟尘很大时，将后端除尘烟罩的含锌烟气管路阀门(21)关闭，以防止喷铁口大量烟尘进入后端的含锌烟气吸尘罩(8)，造成被吸入烟尘含铁粉尘分离脱除装置(10)整个系统中，同样的，当开铁口出铁时，后端的含锌烟气管路阀门(21)处于关闭状态，开铁口大喷烟尘亦全部从前端除尘罩(3)收集，吸入铁口区和铁水罐烟气管路(4)，进入出铁场烟气除尘器(5)中。

6.根据权利要求1所述的一种高炉主沟处理含锌尘泥团块烟尘分离回收铁粉锌粉的方法，其特征是：回收含锌粉末布袋除尘器(11)可以是单独新建的设备，通过管道与原高炉炉前除尘器的风机(6)前端管道相连，经过含锌粉末收集后的干净烟气，经风机(6)、烟气管(7)排空；也可以单独新建风机设备；在不影响原有的出铁场烟气除尘器(5)除尘烟气达标排放要求的情况下，可以利用出铁场烟气除尘器(5)进行适应性改造，对除尘器各箱体分室进行分割，将其中的若干个布袋除尘分箱体单独分出，与原有的出铁场烟气除尘器(5)完全隔离，经烟尘含铁粉尘分离脱除装置(10)分离含铁粉尘后烟气，通过管道，从出铁场烟气除尘器(5)分出的只供收集含锌粉末使用的回收含锌粉末布袋除尘器(11)下部的布袋除尘器灰斗(16)上沿进入箱体内，经过分箱体布袋收集含锌粉末后，干净烟气进入布袋除尘器上部分室，与原有的出铁场烟气除尘器(5)除尘后的干净烟气一起，通过管道，经风机(6)、烟气管(7)排空。

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