一種含碳鐵鋅等團塊用于高爐鐵水溝還原成鐵水、鋅等工藝方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼鐵冶金行業(yè)煉鐵高爐爐前處理工業(yè)粉料增加鐵水產量和或提 鋅等的一種生產工藝方法，特別是涉及一種使用含碳含鐵和或鋅等氧化物團塊（球團）于 高爐鐵水溝（含爐前鐵水溝擺動流嘴，下同）還原成鐵水和或鋅等生產工藝方法。
【背景技術】
[0002] 鋼鐵工業(yè)在生產時會產生大量的含鐵或含有害元素粉塵、污泥。通常，一些含鐵 粉塵、污泥作為燒結料得到全部或部分利用，而另一些含鐵粉塵、污泥因含有較高的鋅、鉛、 鉀、鈉、氯等有害元素，如直接配入燒結重復利用將使鋅、鉛、堿金屬等有害元素不斷循環(huán)富 集，高爐入爐的有害元素總量過高，造成焦炭熱強度降低、高爐結瘤、爐襯損壞、高爐不順， 導致高爐產量下降、成本升高、高爐壽命縮短，以致高爐煤氣布袋除塵灰（又稱高爐瓦斯 灰）、燒結除塵灰等工業(yè)粉料不得不部分或全部外排，這些含有較高有害元素的含鐵工業(yè)固 體廢料占用了場地，污染了環(huán)境，造成了鐵、鋅等資源的浪費。有些企業(yè)對其廉價外賣或無 人接收而被迫堆存，有些大型鋼廠投資對其進行分選，得到碳粉、鐵精粉及鋅泥等，或采用 轉底爐、回轉窯、堅爐直接還原鐵生產工藝進行工業(yè)固體廢料的處理，生產還原鐵和提鋅。 很顯然，堆存外賣污染環(huán)境，浪費資源，無論是建分選廠，還是采用轉底爐、回轉窯、堅爐直 接還原鐵生產工藝，都存在投資大、能耗高、成本高的問題。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的：克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種使用含碳含鐵和或鋅等氧化物團 塊（球團）于高爐鐵水溝還原成鐵水和或鋅等生產工藝方法，充分利用煉鐵高爐爐前高溫 液態(tài)鐵水和熔渣的鐵水溝熔池特點，采用一種含碳含鐵和或鋅等氧化物團塊（球團），在高 爐出鐵前和或出鐵時加入高爐鐵水溝中，利用鐵水溝中的鐵水和熔渣的高溫翻騰攪動，使 團塊中的碳與鐵和或鋅等氧化物反應，還原出來的金屬鐵進入鐵水溝中的鐵水，還原出來 的鋅等元素隨煙氣吸入除塵器中收集利用。從而既提高了煉鐵高爐產量，又得到了鋅等元 素副廣品。
[0004] 本發(fā)明的技術方案：一種使用含碳含鐵和或鋅等氧化物團塊（球團）于高爐鐵水 溝還原成鐵水和或鋅等生產工藝方法，采用較低廉的高爐煤氣布袋除塵灰（或瓦斯泥）和 或高爐重力除塵灰，或高爐煤氣布袋除塵灰（或瓦斯泥）和或高爐重力除塵灰與燒結機除 塵灰、轉爐除塵灰（或轉爐除塵泥）、煉鋼鋼渣粉、氧化鐵皮、還原鐵粉、鐵紅等一種或幾種 工業(yè)粉料，或采用含碳煤粉和或焦粉等還原劑與高爐煤氣布袋除塵灰（或瓦斯泥）、高爐重 力除塵灰、燒結機除塵灰、轉爐除塵灰（或轉爐除塵泥）、煉鋼鋼渣粉、氧化鐵皮、還原鐵粉、 鐵紅等一種或幾種工業(yè)粉料，經混合制成團塊，根據含碳球團自還原理論，在高爐出鐵前和 或出鐵時加入高爐鐵水溝中，利用了鐵水溝中的鐵水和熔渣的高溫熔池的高溫還原條件和 翻騰攪動，通過碳來還原鐵、鋅等氧化物。為獲得較高的鐵、鋅等元素還原回收效率，除高爐 鐵水溝中鐵水和熔渣能提供1400°C以上還原高溫條件外，加入鐵水溝中的含碳含鐵和或鋅 等氧化物團塊的C/0之比達到1.0~1.3,高爐瓦斯灰（或瓦斯泥）、高爐重力除塵灰中含 有較多的碳還原劑，與其它含鐵和或含鋅等氧化物粉料混合，制成團塊，同理，使用含碳煤 粉和或焦粉等還原劑與其它含鐵和或含鋅等氧化物粉料混合，制成團塊。團塊加入鐵水溝 后，在鐵水和熔渣的高溫翻騰攪動下，產生激烈的還原反應，冒出很大的煙霧，還原出來的 鋅蒸汽等有價值元素隨煙霧被吸入爐前除塵煙罩，在除塵器中被收集回收利用，還原出的 鐵熔融進入鐵水，產生的熔渣隨鐵水溝中的熔渣一道進入渣處理系統(tǒng)。為便于往鐵水溝中 按需要量連續(xù)均勻地加入團塊，降低勞動強度，提高安全性，在高爐出鐵場鐵水溝上方安裝 一個加料裝置，包括上端有一個小料斗，小料斗下有閥門，下端下料管對著鐵水溝，用爐前 天車將團塊吊運裝入小料斗，通過控制閥門開度控制下料量，經下料管，將團塊加入鐵水溝 中。團塊可手工制成，亦可用造球機、壓球機等機械設備制成。
[0005]本發(fā)明的有益效果：采用較低廉的高爐煤氣布袋除塵灰（或瓦斯泥）和或高爐重 力除塵灰，或高爐煤氣布袋除塵灰（或瓦斯泥）和或高爐重力除塵灰與燒結機除塵灰、轉爐 除塵灰（或轉爐除塵泥）、煉鋼鋼渣粉、氧化鐵皮、還原鐵粉、鐵紅等一種或幾種工業(yè)粉料， 經混合制成團塊，也可以采用含碳煤粉和或焦粉等還原劑與以上含鐵和或含鋅等氧化物粉 料混合制成團塊，在高爐出鐵前和或出鐵時加入高爐鐵水溝中，利用了鐵水溝中的鐵水和 熔渣的高溫熔池的高溫還原條件來還原鐵、鋅等氧化物。然而常規(guī)的轉底爐、回轉窯、堅爐 等處理工業(yè)廢料生產工藝需要消耗大量的燃料來獲得生產直接還原鐵和脫鋅所需的高溫 還原條件，因而本工藝方法大幅度降低了燃料消耗成本。高爐煤氣布袋除塵灰（或瓦斯 泥）、重力除塵灰中的碳得到了充分利用，這些工業(yè)粉料中的鐵、鋅等得到了回收利用。其效 果，一是提高了高爐鐵水產量和副產品水渣產量，二是除塵器收集的鋅以及各種有色金屬 等有用元素成為又一種有經濟價值的副產品，尤其是較好地處理了此類難以處理的危害環(huán) 境的工業(yè)廢料，變廢為寶，因而具有較好的經濟和社會效益。與此同時，鐵水還發(fā)生了部分 脫硅反應，鐵水含硅降低，減少了后道工序煉鋼轉爐冶煉的渣量。
【具體實施方式】
[0006] 實施例一：在820M3高爐一號出鐵場貯鐵式鐵水溝中加入含碳的高爐重力除塵灰 制成的含碳含鐵和鋅等氧化物團塊，塊度約20mm，出鐵前往鐵水溝中加入500公斤團塊，出 鐵時，從鐵口噴涌而出的渣鐵流股在落下點形成一個大的漩渦，溫度在1500°C左右，團塊隨 鐵水溝內翻騰的高溫鐵水和熔渣一起在鐵水溝內迅速反應、熔化，產生大量的煙霧，還原的 鐵變成鐵水，熔化的渣與鐵水溝內熔渣一道進入沖渣溝成為水渣，鋅等元素還原后成煙霧 被吸入爐前除塵煙罩，在爐前布袋除塵器中被收集回收。出鐵量120噸。
[0007] 團塊成分：
[0008]
[0009] 實施例二：在820M3高爐一號出鐵場貯鐵式鐵水溝中使用含碳的高爐瓦斯灰與含 鋅較高的生產還原鐵的粉灰制成的含碳含鐵和鋅等氧化物團塊，塊度約30_，加1噸團塊， 出鐵前往鐵水溝中加入50公斤團塊，打開鐵口出鐵時連續(xù)往鐵水溝中加入余下的團塊，出 鐵時，從鐵口噴涌而出的渣鐵流股在落下點形成一個大的漩渦，溫度在1500°C左右，團塊隨 翻騰的高溫鐵水和熔渣一起在鐵水溝內迅速反應、熔化，產生大量的煙霧，還原的鐵變成鐵 水，熔化的渣與鐵水溝內熔渣一道進入沖渣溝成為水渣，鋅等元素還原后成煙霧被吸入爐 前除塵煙罩，在爐前布袋除塵器中被收集回收。出鐵量110噸。
[0010] 團塊成分：
[0011]
[0012] 實施例三：在820M3高爐二號出鐵場貯鐵式鐵水溝中分別使用含碳的高爐瓦斯灰 與轉爐除塵灰和高爐瓦斯灰與燒結除塵灰、鋼渣尾泥制成的含碳含鐵和鋅等氧化物團塊1