莱钢科技 ２０１５年８月 转底炉还原过程脱锌率的研究 李建云，张炯 （技术中心） 摘要：模拟转底炉生产工艺，通过对不同碳氧比、不同温度、不同还原时间条件下锌元素脱除 率的研究，发现在每个温度条件下随球团碳氧比的增加脱锌率呈逐步增加趋势，在同样的碳氧 比条件下，温度升高脱锌率明显增大，每一个温度区间内球团随还原时间的增加脱锌率明显增 力口。 关键词：转底炉；锌；脱除率 Ｏ前言 １．２实验步骤 混合粉尘碳氧比按照Ｃ：Ｏ为０．７、０．８、０．９、１．０ 转底炉作为处理除尘灰的主要手段，可以将除 和１．１的比例先经人工混匀，然后进入混碾机内混 尘灰中的锌元素脱除，脱除的锌随着转底炉烟气进 料５ ｍｉｎ，配人水量为１２％．４－０．５％，经压球机压球， 入烟气系统，并逐级沉集下来，最终得到转底炉副产 然后放人１０５ ｏＣ烘干箱内烘干，烘干后的球团装入 品——锌粗粉。提高转底炉的脱锌效率，对充分回 吊篮，放入管式炉进行还原实验。 收锌资源，减少锌元素在烧结、高炉的循环富集，延 还原过程：共进行１ ２００ ｏＣ、ｌ ２５０℃、ｌ ３００℃、 长高炉寿命有着重要的意义。 １ ３３０ ｏＣ四个温度点的还原实验。首先将吊篮装好 的球团位于管式炉内１ ０００℃温度区内停留４ ｒａｉｎ， １ 实验条件及相关计算 主要为了模拟转底炉加料升温段的温度区间，然后 根据实验需求确定每种粉尘的基准配比，然后 将吊篮位于预定温度区，还原１５ ｍｉｎ，管式炉底部通 根据高炉干灰中的碳来调整混合原料中的碳氧比。 人Ｎ ，流量为５ Ｌ／ｍｉｎ。 １．１ 配料方案 然后取碳氧比为１．０的配料方案生球，装入吊 本次研究所用配料方案见表１。 篮后球团位于管式炉内１ ０００ ｏＣ温度区内停留 表１ 不同碳氧比条件下各种粉尘的配加量 ｋｇ ４ ｍｉｎ，然后在预定温度点还原时间依次为３ ｍｉｎ， ６ ｍｉｎ，９ ｍｉｎ，１２ ｍｉｎ，１５ ｍｉｎ，１８ ｍｉｎ，２１ ｍｉｎ，２４ ｍｉｎ， 碳氧比（Ｃ：０）０．７ ０．８ ０．９ １．０ １．１ １．０ ２７ ｍｉｎ，３０ ｍｉｎ和３３ ｍｉｎ，管式炉底部通人Ｎ２，流量 配料方案 １ ２ ３ ４ ５ ６ 为５ Ｌ／ｍｉｎ。 高炉干灰 １．０８２ １．２４９ １．４１０ １．５６７ １．７２０ １．５８６ １．３计算依据 转炉粗灰０．７２７ ０．６９８ ０．６７０ ０．６４２ ０．６１５ ０．６３９ 堡塑鱼壁堡二竺缝缝 壁量×１００％ 转炉细灰 １．４１６ １．３５９ １．３０４ １．２５０ １．１９８ １．２４４ ，ｎ原始古锌量 电炉灰０．１１０ ０．１０６ ０．１０１ ０．０９７ ０．０９３ ０．０９７ 式中： ——球团的脱锌率； 高炉槽上槽下灰０．６３８ ０．６１２ ０．５８８ ０．５６３ ０．５４０ ０．５４０ ｍ原始含锌量——生球含锌总质量； ｍ焙烧后古锌量——金属化球团含锌质量。 轧线污泥０．２４６ ０．２３６ ０．２２６ ０．２１７ ０．２０８ ０．１９２ 转炉污泥０．９７０ ０．９３１‘０．８９３ ０．８５６ ０．８２１ ０．７４７ ２实验结果及分析 转炉环境０．１２５ ０．１２０ ０．１１５ ０．１１１ ０．１０６ ０．０８０ 对不同温度、不同碳氧比及不同反应时间条件 下还原得到的金属化球团进行锌成分的检测，对比 作者简介：李建云（１９７８一），女，２００１年７月毕业于中南大学粉末冶 生球中锌含量，测算出金属化球团的脱锌率，见表 金专业。高级工程师，主要从事烧结工艺技术研发工作。 ２。 ２１ 李建云。等：转底炉还原过程脱锌率的研究 表２不同温度脱锌率的对比 ％ 第４期（总第１７８期） 大，在还原１５ ｍｉｎ时尤其温度从１ ２００ ｏＣ增加到 ｌ ２５０ ｏＣ，脱锌率增加的幅度较大。因此，为保证一 定生产率条件下的脱锌率还原温度应不低于 ｌ ２５０ ｏＣ。 从图２可以看出，在碳氧比为１．０条件下，每一 个温度区间内球团随还原时间的增加脱锌率明显增 加，只要还原时间足够长，在ｌ ２００℃～ｌ ３３０℃最 终的脱锌率均能达到９９％；在ｌ ２００ ｑＣ一１ ３００ ｏＣ温 度区间内温度的升高脱锌率的增加十分明显，温度达 到１ ３００℃和ｌ ３３０℃后，经１２ ｍｉｎ还原的球团脱锌 率均能达到９７％，进一步延长时间脱锌率的增加幅 度有限，因此针对脱锌率指标，在制定转底炉操作温 度时，综合考虑脱锌效率及经济性，应使还原温度达 到１ ３００℃，以取得良好的综合效果。 从图１可以看出，在每个温度条件下随球团碳 氧比的增加脱锌率呈逐步增加趋势，但在１ ２５０℃ 以上球团碳氧比在１．０和１．１条件下脱锌率变化不 大；在同样的碳氧比条件下，温度升高脱锌率明显增 图２不同温度下不同时间的脱锌率 ３ 结论 ＼ １）球团脱锌率随着生球中碳氧比的增加呈逐 步增加趋势。 ２）在同样的碳氧比条件下，随着温度的升高， 需 墩 罄 球团脱锌率明显提高。 ３）同～温度区间’内，随着还原时间的延长。球 团脱锌率明显提高。 图１ 不同温度下不同碳氧比的脱锌率 Ｌｉ Ｊｉａｎｙｕｎ，Ｚｈａｎｇ Ｊｉｏｎｇ 特邀编辑：曾 晖 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｄｅｚｉｎｃｉｎｇ Ｒａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｒｏｔａｒｙ Ｈｅａｒｔｈ Ｆｕｒｎａｃｅ （Ｔｈｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｒｏｔａｒｙ ｈｅａｒｔｈ ｆｕｒｎａｃｅ，ａｎｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｚｉｎｃ－ ｉｎｇ ｒａｔｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃａｒｂｏｎ ｏｘｙｇｅｎ ｒａｔｉｏｓ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅｓ，ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ，ｔｈｅ ｄｅｚｉｎｃｉｎｇ ｒａｔｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｏｘｙｇｅｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｅｌｐｌｅｔｓ ａｔ ｅａｃｈ ｔｅｍｐｅｒａ－ ｔｕｒｅ，ａｎｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ Ｃ／Ｏ ｒａｔｉｏ，ｔｈｅ ｄｅｚｉｎｃｉｎｇ ｒａｔｅ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｒｎ・ ｐｅｒａｔｕｒｅ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ ｗｉｔｈｉｎ ｅａｃｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇｅ，ｔｈｅ ｄｅｚｉｎｃｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｅｌｌｅｔｓ ｓｉｎｉｇｉｆｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｔｌｅａｓｅ ０ｆ ｒｅｄｕｃｔｉ０ｎ ｔｉｍｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏｔａｒｙ ｈｅａｒｔｈ ｆｕｒｎａｃｅ；ｚｉｎｃ；ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ２２
