转发：锌对高炉的危害
浅议锌对一高炉的危害及控制
发生反应ꎮ
Ｚｎ＋ＣＯ２ ＝ ＺｎＯ＋ＣＯ
⑴
反应⑴产生 ＺｎＯꎬ会产生 ５０％的体积膨胀ꎬ破坏
碳砖ꎮ 而反应⑴所需的 ＣＯ２ 主要来自高炉内 ＣＯ 的 分解反应ꎮ
２ＣＯ ＝ ＣＯ２ ＋Ｃ
⑵
虽然在正常 情 况 下 ＣＯ 的 分 解 反 应 ⑵ 发 生 在
４００ ~ ６００ ℃ 的区间ꎬ但是锌的存在会对反应⑵产生
大烧结矿 小烧结矿 球团
品种
/％
/％
ห้องสมุดไป่ตู้
/％
锌比例 ５９.９
２１.９ ０.４
澳矿 /％ ４.５
焦炭 /％ １１.３
煤粉 /％ ２
锌负荷 / ( ｋｇ / ｔ) ０.８２５
由表 １ 可以看出ꎬ一高炉入炉原燃料中烧结矿 为高炉锌负荷贡献的比例最大ꎬ占到了 ８１.８％ꎬ其次 是焦炭ꎬ占 １１.３％ꎬ这两者总共占到了 ９３.１％ꎮ 烧结 矿在炉料结构中的配比最大占 ７５％ꎬ而且烧结矿中 所含的锌含量也是最高的ꎬ达到了 ０.０２％ ~ ０.０３％ꎬ 故而烧结矿对高炉锌负荷的贡献最为突出ꎮ 炼铁厂 自 ２０１２ 年开始ꎬ烧结混匀料逐渐增加冶金废料的配 比ꎬ ２０１６ 年ꎬ比例基本维持在了 ７％左右ꎬ邯钢主要 冶金废料中锌含量如表 ２ 所示ꎮ 高炉瓦斯灰不经处 理完全配入烧结混匀料中ꎬ循环往复ꎬ形成了锌元素 的大循环ꎬ不断在烧结矿中富集ꎬ烧结矿中锌含量不 断升高ꎬ高炉入炉锌负荷也就不断升高ꎬ近期达到了 ０.８２５ ｋｇ / ｔꎬ超出邯钢内控标准 ０.２５ ｋｇ / ｔ ３ 倍多ꎮ
第 ４１ 卷第 ５ 期 ２０１９ 年 １０ 月
甘 肃 冶 金 ＧＡＮＳＵ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
文章编号:１６７２￣４４６１( ２０１９) ０５￣００１６￣０２
有害元素对宣钢高炉的影响
摘要对宣钢高炉有害元素的危害进行了分析，并对有害元素在炉内的富集情况进行了取样分析和计算，提出了具体的应对措施。
关键词高炉有害元素原燃料炉渣碱度1 引言K、Na、Zn等元素在高炉中循环富集对高炉生产危害极大，可以造成高炉悬料、结瘤、炉况不顺、消耗升高。
多年前，宣钢一直使用庞家堡铁矿，K、Na、Zn等有害元素含量较高，高炉工作者通过不断优化原燃料，采取相应的高炉上下部调剂手段，适当降低碱度，以利于及时排碱，高炉中的碱金属和锌的危害得到基本控制。
但是，近几年以来，由于庞家堡铁矿趋于贫矿，随着矿石资源的紧张，宣钢吃“百家饭”，精粉和燃料来源产地多，品种杂，K、Na、Zn等有害元素含量高低起伏不定，一是造成难以混匀搭配使用；二是造成高炉操作中不定期地排碱操作，难以掌握，对高炉生产造成一定的影响。
2对高炉的影响宣钢现有300 m3高炉4座，450 m3高炉1座，1 350m3高炉1座，新建1 800m3高炉1座。
K、Na、Zn对宣钢高炉的危害主要有如下几方面。
2．1破坏原燃料的强度(1)破坏焦炭强度。
碱金属的吸附首先从焦炭的气孔开始，而后逐渐向焦炭内部的基质扩散，随着焦炭在碱蒸汽内暴露时间的延长，碱金属的吸附量逐渐增多。
向焦炭基质部分碱金属会侵蚀到石墨晶体内部，破坏了原有层状结构，产生层间化合物。
当生成层间化合物时，会产生比较大的体积膨胀，结果是焦炭产生裂纹，进而使焦炭崩裂。
碱金属对焦炭的冷强度影响不大，但碱金属会使焦炭的反应性(CRI)明显增加，焦炭的反应后强度将明显降低。
焦炭质量的恶化会引起炉温的失常。
(2)破坏烧结矿及球团矿的热态强度。
高炉原料中所含的碱金属主要以硅铝酸盐或硅酸盐形式存在，炉料中的碱金属化合物落至高炉下部高温区时，一部分进入渣中；一部分还原成K、Na或生成KCN、NaCN气体，随煤气上升至CO2浓度较高而温度辆的区域，除被炉料吸收及随煤气逸出者外，其余则CO2重新氧化变为氧化物或碳酸盐，当有SiO2存时可生成硅酸盐。
锌负荷对高炉影响研究
挥发的锌有的在炉衬中冷凝并氧化成ＺｎＯ，体积增大，使炉墙遭到破坏或者凝附在炉墙上形成 炉瘤；随煤气逸出的ＺｎＯ，能在上升管和下降管凝集，产生堵塞：锌冷凝的温度随煤气中的Ｚｎ的浓 度、环境气氛及压力不同而异，在５００＂Ｃ左右，Ｃ０２浓度高时很容易凝集。
３入炉料锌负荷变化趋势
锌负荷
０．８００ ０．７００ ０．６００ ０．５００ ０．４００ ０．３００ ０．２００ ０．１００ ０．０００
∥一≥．化趋势
从图中可以看出，从２０１２年４月１９日高炉锌负荷突然升高至０．５９９（ｋｇ／ｔ．ｆｅ），２０１２年７月 １４日最高达到０．７５８（ｋｇ／ｔ．ｆｅ）．
４锌负荷升高对高炉炉况的影响
４月上旬炉况基本稳定，中旬炉况稳定性下降，１＃高炉２０日后出现炉况难行，崩料、悬料，通 过扩风口面积，并在将焦碳外布，疏松边缘气流，炉况得到一定程度改善，但高炉稳定性不如以前。 ５月２３日之后高炉整体顺行状态变差，高炉出现憋风、慢尺现象， ｌ＃高炉反应最明显，高炉出现 难行悬料，恢复困难，被迫堵部分风口恢复炉况。从锌负荷的变化趋势与高炉出现反应的时间节点 上看，锌对高炉影响非常大。
图３球团矿中ＺｎＯ含量变化 从以上趋势图中看出烧结矿中ＺｎＯ含量从４月中旬开始升高，到６月８日达到最大值，达到 ０．０７６％，比技术标准高出０．０５６个百分点，以后逐渐降低，但仍然超出技术标准。球团中ＺｎＯ含量 ４月中旬、５月下旬达到最高值，均超出技术标准。
７主要采取措施
（１）调整烧结矿配比，降低烧结矿中ＺｎＯ含量。 （２）维持合理的煤气流，保持两股通路。 （３）维持合理的装料制度，根据气流变化及炉况变化调整布料矩阵。 （４）缩矿批，增加料柱透气性。 （５）调整炉料结构，配加锌含量比较低的酸球比例。 （６）将含锌高的球团返矿与其他返矿分离，降低返杂中ＺｎＯ含量。
高炉锌危害分析及其控制
循 环 ： 一个 循环 是 高炉 内部 的小循 环 ； 二个 循环 第 第 是烧 结 、 高炉 生产 环节 间 的大循 环 。 （） １高炉 内部 的 富集 。 锌矿 物进 入 高炉后 生成 含 固态 Ｚ Ｏ，随炉 料下 降过 程 中被 Ｃ Ｃ ｎ 、 Ｏ和 Ｆ 还 原 ， ｅ 化 学反应 式 分别 为 ：ｎ ＋ ＝ ｎｇ＋ Ｏｇ Ｑ；ｎ ＋ Ｏ ｚ ０ ｃ ｚ （）ｃ （一 Ｚ Ｏ ）
移 （ 高 温 区转移 到低温 区 ）结果 使 渣铁 受 到冷 却 ， 从 ， 在 一 定条 件 下 ， 引起 熔渣 粘 度升 高 ， 不利 于铁 水 脱硫
和高炉顺行 ， 导致热制 度波动 ， 严重 时引起炉 凉事故 。
１ ６ｇ ， ． ｋ／ 高于新 区高炉 ０７ ｇ ， 过 技 术标 准 规定 ３ ｔ ．７ ／ 超 ｋｔ
大 钟 内表 面锌瘤引起大钟 自动开启 事故 。 喉及 炉 炉 身上部砖 衬上 的锌瘤影 响炉 料下 降和煤 气流上 升 ， 破 坏炉 料 和煤 气 的正 常分 布 ， 造成 炉 况不 顺 ， 落时 滑
～
７９ ５ ，％
易烧 损风 口套 ， 重时 引起风 口灌渣 。炉缸 砖衬 侵入 严 锌 后膨 胀 ， 成风 口二套 上翘 后分 解 鼓风 动 能 ， 造 导致 中心气 流 不 足 ， 缸 活跃 程度 下 降 ， 重 时 出现 炉缸 炉 严 堆 积 。锌 在高 温区 的还 原和 汽化 吸热 ， 炉缸热 量 降 使
一
烧烧蛄矿 ＝ 烧烧结矿 进［球嗣 蜚库球团 ｊ
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图 １ ２０ ０ ９年 ８月 老 区 高 炉 锌 元 素 收 入分 布 比 例 及 锌 负 荷
翠墨 啦姐ｃ Ｎ
通道 ， 导致 炉顶 压 力异 常 。
浅析1#高炉锌的危害及处理措施
浅析１＃高炉锌的危害及处理措施石常昊(第一炼铁厂)摘㊀要:２０１７年６月~１０月ꎬ１＃高炉入炉原料中有害元素偏高ꎬ尤其Ｚｎ含量偏高ꎬ平均０.４６３ｋｇ/ｔꎬ１０月中下旬最高１.４７ｋｇ/ｔꎬ导致短短５个月炉体上涨５０ｍｍꎮ对此采取降碱降锌等措施以减轻有害元素的危害ꎬ处理后炉体上涨得到控制ꎬ高炉恢复安全正常生产ꎮ关键词:高炉㊀有害元素㊀降锌ＴｈｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅＨａｚａｒｄｏｆＺｉｎｃａｎｄＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｉｎＢｌａｓｔＦｕｒｎａｃｅＮｏ.１ＳｈｉＣｈａｎｇｈａｏ(Ｉｒｏｎ－ｍａｋｉｎｇＰｌａｎｔ.Ｎｏ.１)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｆｕｒｎａｃｅｂｕｒｄｅｎｃｈａｒｇｅｄｉｎｔｏｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅＮｏ.１ｈａｓｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆｈａｚａｒｄｏｕｓｅｌｅｍｅｎｔｓｆｒｏｍＪｕｎｅｔｏＯｃｔｏｂｅｒｉｎ２０１７ꎬｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｚｉｎｃｃｏｎｔｅｎｔꎬａｖｅｒａｇｉｎｇ０.４６３ｋｇ/ｔａｎｄｒｅａｃｈｉｎｇｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｏｆ１.４７ｋｇ/ｔｉｎｌａｔｅＯｃｔｏｂｅｒꎬｗｈｉｃｈｌｅｄｔｏｔｈｅｆｕｒｎａｃｅｓｔａｃｋｒｉｓｅｂｙ５０ｍｍｉｎｏｎｌｙｆｉｖｅｍｏｎｔｈｓ.Ｔｈｅｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｅｃｒｅａｓｉｎｇａｌ￣ｋａｌｉｎｉｔｙａｎｄｚｉｎｃｃｏｎｔｅｎｔｗｅｒｅｔａｋｅｎｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｌｌｅｖｉａｔｅｔｈｅｈａｚａｒｄｉｍｐｏｓｅｄｂｙｔｈｅｈａｚａｒｄｏｕｓｅｌｅｍｅｎｔｓꎬｗｈｉｃｈｈａｄｍａｄｅｆｕｒｎａｃｅｓｔａｃｋｒｉｓｅｕｎｄｅｒｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｅｎａｂｌｅｄｔｈｅｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｔｏｒｅｓｕｍｅｓａｆｅｔｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＢｌａｓｔＦｕｒｎａｃｅꎬＨａｚａｒｄｏｕｓＥｌｅｍｅｎｔｓꎬＤｅｃｒｅａｓｉｎｇＺｉｎｃＣｏｎｔｅｎｔ引言高炉是生产铁水的大容器ꎬ受煤气流㊁液态渣铁及有害元素的长期侵蚀ꎬ壁体会越变越薄ꎬ尤其有害元素的侵蚀ꎬ会严重缩短高炉寿命ꎮ１＃高炉２００４年开炉至今本已至炉役后期ꎬ上述现象更加严重ꎮ而原料中有害元素主要有铅㊁锌㊁碱金属等ꎮ通过控制入炉原料有害元素量及优化高炉操作ꎬ可以减少有害元素在炉内的循环富集量ꎬ有效提高高炉寿命ꎮ１㊀锌的性质及对高炉内衬的危害锌是有色重金属元素ꎬ在铁矿石中主要以ＺｎＯ和ＺｎＳ的形式存在ꎮ在烧结矿中主要以铁酸锌(ＺｎＯ.Ｆｅ２Ｏ３ꎬ或(ＺｎＦｅ)Ｏ.Ｆｅ２Ｏ３)存在ꎬ入炉后受热分解成ＺｎＯ随炉料下降ꎬ在大于１０００ħ的高温区被还原成Ｚｎꎮ但是其沸点为９０７ħꎬ因而被还原的锌很快被蒸发ꎬ大部分被煤气带走ꎬ剩余的又随炉料下降ꎬ在炉内产生循环富集ꎮ高炉内衬本身具有一定的气孔度ꎬ炉内气体在高温高压作用下会渗入内部ꎬ尤其锌蒸汽ꎬ穿透力很强ꎬ很容易渗入砖衬内部ꎮ锌蒸汽渗入砖衬缝隙中ꎬ在砖衬中冷凝后被氧化成ＺｎＯꎬ体积膨胀ꎬ破坏砖衬ꎬ凝附在内壁上的ＺｎＯ长时间积累会造成炉墙结厚甚至结瘤ꎬ而且锌的炉内循环造成一定的热量转移ꎬ如下化学式:ＺｎＯ＋Ｃ－－－Ｚｎ＋ＣＯ㊀高温区(１０００ħ以上)被还原吸热Ｚｎ＋ＣＯ２－－－ＺｎＯ＋ＣＯ㊀低温区(５８０ħ以上)被氧化放热５４２０１８年第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀南钢科技与管理锌在炉内循环造成热量从高温区转移至低温区ꎬ在一定条件下ꎬ容易引起熔渣黏度升高ꎬ而且渣皮稳定性差ꎬ低温渣皮脱落会造成炉缸温度不足欠热ꎬ对炉缸及高炉正常生产非常不利ꎮ２㊀对实际生产操作的影响２０１７年上半年炉况总体顺行ꎬ波动很少ꎬ但是下半年波动较上半年增多ꎬ尤其悬料㊁管道行程㊁炉墙结厚和渣皮脱落增多ꎬ高炉整体透气透液性变差ꎬ炉况稳定性较上半年稍差ꎮ７月６日和９月８日计划休风后ꎬ更换中小套时个别风口出现银白色液体流出后冷凝固化ꎬ经化验银白色固体为锌ꎬ而且经测量中套上翘变形较多ꎮ当时高炉上涨(约１０~１５ｍｍ)对炉顶设备影响不是太大ꎬ只是称量料罐在装焦时数值会飘ꎬ对正常生产影响不大ꎮ但是在１１月份影响特别大ꎬ１１月２０日小夜班２３:１５上料闸突然关不上ꎬ当时称量料罐已发料满ꎬ但称量数值为２３.５ｔ左右(正常１４.５ｔ左右)ꎬ正常程序上料闸应该关ꎬ但无法关闭ꎬ上料工经现场确认料罐未重料且液压站工作正常ꎬ但上料闸油缸无法工作ꎬ液压站捣电磁阀给关信号也无法工作ꎬ２０ｍｉｎ后称量料罐数值自己跳到１４.５ｔ后ꎬ上料闸自己正常关闭ꎬ程序正常走ꎮ由于冶强偏大持续时间偏长料线下降很快ꎬ减风停氧加净焦处理ꎮ１１月２１日１６:２５和１１月２４日６:３０又出现同样的问题ꎬ严重影响炉况顺行ꎬ处理不当会造成炉凉甚至炉缸冻结ꎮ１１月３０日１１:００被迫休风检查上料闸ꎬ发现上料闸阀板工作间隙变小ꎬ阀板工作时会磨到衬板ꎬ经测量发现炉体上涨约５０ｍｍꎬ由于炉体上涨ꎬ造成称量料罐受到挤压ꎬ上料闸工作空间变小ꎬ阀板在旋转时磨衬板易卡住憋住劲ꎬ所以称量数值会变大发飘ꎬ上料闸关不上ꎮ此时分析ꎬ影响上料故障的原因就是炉体上涨所导致的ꎮ于是将上料罐抬高约５０ｍｍ后ꎬ后续生产中再未出现上料闸关不上的现象ꎮ３㊀原因分析２０１７年碱金属及铅锌含量见表１㊁趋势如图１ꎮ表１㊀２０１７年碱金属及铅锌含量ｋｇ/ｔꎬ重点１０月中下旬２０１７年碱金属Ｚｎ含量Ｐｂ含量其中１０月中下旬Ｚｎ含量１月２.６４０.２２１０.１３２１０月Ｚｎ含量２月２.６１０.２１９０.１３１３日１.４７３月２.６２０.２３１０.１２９１４日１.４７４月２.６６０.２１５０.１３１５日１.４６５月２.６２０.２１６０.１３１１６日１.４５６月２.９７０.３６５０.１５９１７日１.４５７月３.５５０.５５０.１３８１８日１.４３８月３.６２０.５２６０.１２２１９日１.４３９月２.６８０.２４３０.１２５２０日１.４３１０月２.６４０.６３０.１２８２１日１.４４１１月２.７２０.２６３０.１３７２２日１.４５１２月２.６５０.２７０.１３１平均１.４４８㊀㊀通过对碱金属及铅锌含量分析ꎬ主要是锌超标ꎬ而碱金属和铅含量基本正常在控ꎮ通过对原燃料的检测成分分析ꎬ碱金属的来源主要是焦炭ꎬ其次是烧结矿和球团矿ꎬ而锌主要是烧结矿和球团矿携带的ꎬ锌主要来源是生产烧结和球团的铁精粉和除尘的瓦斯灰ꎮ高炉操作中要求Ｚｎ<０.３ｋｇ/ｔꎬ碱金属<３.５ｋｇ/ｔꎬＰｂ<０.１５ｋｇ/ｔꎮ而图表显示主要是锌超标导致高炉本体耐材体积异常膨胀所致的后果ꎮ从６月８日烧结换２２＃堆至１０月２０日换４７＃堆ꎬ中间总共２６堆料ꎬ整体锌偏高ꎬ尤其６月２３日至９月４日ꎬ整体在６４南钢科技与管理㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年第３期０.５１~０.５９ｋｇ/ｔꎬ更可怕的是１０月１３日至１０月２２日ꎬ锌含量高达１.４３~１.４７ｋｇ/ｔꎬ接近超出规定的５倍ꎮ锌含量过高ꎬ会导致烧结矿低温还原粉化加剧和球团矿的异常膨胀粉化以及降低焦炭热强度ꎬ严重破坏炉内料柱透气透液性ꎬ严重时造成炉内气流紊乱ꎬ造成高炉悬料ꎬ管道等事故发生ꎬ所以高炉整体稳定性较上半年较差ꎬ给高炉正常生产造成严重后果ꎮ图１㊀碱金属及铅锌含量趋势图４㊀处理措施４.１㊀合理配矿尽量减少或停止使用含锌超标的含铁原料ꎬ只要控制主要源头ꎬ高炉内部的循环富集程度会降低ꎬ除尘瓦斯灰中锌含量也就会降低ꎬ只要高炉控制住这两个循环ꎬ高炉的锌危害会大大降低ꎮ４.２㊀提高炉渣排锌能力１)适当配加蛇纹石提高炉渣中ＭｇＯ含量ꎬ使镁铝比(ＭｇＯ/Ａｌ２Ｏ３)稳定在０.５~０.６ꎬ以改善渣铁流动性ꎬ提高排碱排锌能力ꎮ２)适当降低炉渣碱度ꎬ考虑到脱硫问题ꎬ碱度控制在１.１５~１.２左右ꎬ炉渣流动性好ꎬ对排碱排锌有利ꎮ３)适当配加硅石增大渣量及提高炉温ꎬ炉温控制在０.５％~０.６％ꎬ采用大渣量热酸洗炉的办法ꎬ提高排碱排锌能力ꎮ４.３㊀优化高炉操作强化筛分管理ꎬ减少入炉粉末量ꎬ提高炉内料柱透气透液性ꎮ合理运用上下部调剂使煤气流分布合理稳定ꎬ炉缸工作活跃㊁均匀㊁热量充沛ꎮ根据炉墙温度及水温差变化情况以及综合炉况表现ꎬ适当采用疏松边缘的装料制度使两道气流合理稳定ꎬ同时适当降低综合负荷ꎬ以改善料柱整体透气透液性ꎮ４.４㊀加强炉体监管定期组织人员检查炉体ꎬ查看炉体上涨情况ꎬ炉皮有无开裂情况ꎬ大中套有无上翘变形情况ꎬ加强监护重点分析ꎬ严防超出掌控范围ꎮ５㊀结语１)通过采取以上措施后ꎬ高炉内的锌循环基本得到有效控制ꎬ炉体上涨速度得到有效控制ꎮ高炉操作中再未出现上述现象ꎬ计划休风时ꎬ风口再无银白色锌流出ꎬ说明处理措施基本得当ꎬ效果明显ꎮ２)原燃料锌源稳定后ꎬ还需特别注意除尘瓦斯灰的使用量ꎬ目前我厂尚无脱锌设备ꎬ高炉瓦斯灰的利用只有采用合适的脱锌手段后才能更进一步的降低锌循环ꎮ７４２０１８年第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀南钢科技与管理。
汤清华--高炉高锌负荷的危害和应对措施
16.07
0.002
146
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有色金属相图中 的Zn—Fe是相溶的。
（2）破损调查炉缸炉底从满辅炭砖最下第一层砖往上所有砖缝全占有Zn，并形
成含Zn 94%以上的锌片，砖内也渗有大量Zn，靠冷却壁的小块炭砖、靠炉内的 微孔、满補半石墨砖几乎全有，砖内含Zn量在6.7%~65.5%之间，在国内是罕 见的。 • 大量的锌占入砖衬造成炉底上抬，炉底板平均上抬120mm以上。炉体抬高； 炉底封板上翘，风口中套普遍上翘，风口法兰大面积开裂；第五段铸铁冷却壁 在冷面出现横向断纹，尚未贯穿。炉缸炭砖温度高的部位,园周环炭几米区域内
。
（3）生产中曾出现因Zn害造成兩次炉况失常，2009年一次年修时锌积存
过多,造成风口及中套大量破损、上翘，炉况失常处理一个多月。生产中 风口中套不断烧坏或上翘，4.5年间更换了52个中套，是风口数的2.5倍以 上。锌大量渗入炭砖加速炉缸内衬的破坏。 (4). 锌进入炭砖初步分析:还原气化的Zn，有一部分渗入砖衬的裂缝和 气孔中，砖衬的温度从内到外逐渐降低，降到419℃，就凝固成Zn金属， 砖缝中的Zn片，就是这样形成的。 渗入砖衬的Zn蒸汽，温度下降到大约800-1000℃范围如果遇到CO2、 CO和水汽，就会被氧化生成ZnO，反应为 Zn+ CO2=ZnO+CO。 温度超过1030℃， ZnO又可以与炭砖的C发生反应 ZnO+C=Zn+CO， 形成对炭砖的侵蚀，使炭砖变成疏松状，逐渐消耗炭砖。
炉底板上翘严重
炉底板上翘严重冒煤气
炉体上涨把冷却供水环管抬高180mm
数个风口大中套冒煤气
• 个人认识与分析
• 该炉大修开炉三年又出现炉底板比上代炉役更为严重上 翘, 实属罕见。因时间太短又无更多的捡测数据,不能做 出较准确和祥细分析, 只例几点看法和怀凝点: • a 炉内耐材受热膨胀, 但耐材热膨胀率是远小于钢壳的热 膨胀的, 这一点是可排除的, • b. 炭砖质量不好, 炭砖在炉内受高温后产生新的物质, 才 使炭砖膨胀增大, 即炭砖生产中焙烧温度不够才有此局面, 微孔炭砖焙烧温度应在1400 0C才能出新物质生成, 此次 没查炭砖捡验记录. 但查炉内各层炭衬温度都不高, 标高 9.6m,8.4m热面插入1.2m(我分析插入炭砖从冷却壁热 面至炉内热面应为600—700mm) 深度炭砖温度最高只 400 0C, 插入0.7m只有100-250 0C, 没接触到高温铁水, 根本还不到炭砖升温生成新物质的温度, 这一点也可排除.
碱金属及锌对高炉操作的影响分析及防治措施
267管理及其他M anagement and other碱金属及锌对高炉操作的影响分析及防治措施张永亮（河钢集团宣钢公司 炼铁厂，河北 宣化 075100）摘 要：近几年来高炉实现了强化冶炼，使高炉寿命成为一个重要技术指标，高炉寿命对降低生产成本，提高技术经济指标，安全生产具有重要意义。
针对K、Na、Zn 三种元素对高炉炉体维护带来的影响，对有害元素对炉体提升、风口上扬、炉缸底部腐蚀分别进行了系统的分析，并根据有害元素腐蚀的原理及以往的生产经验，提出了防治措施。
关键词：碱金属；锌；高炉操作；影响分析；防治措施中图分类号：TF54 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0267-2 收稿日期：2021-01作者简介：张永亮，男，生于1985年，汉族，学士，工程师，研究方向：炼铁、烧结技术。
钢是世界上最重要的多功能、适应性最强的材料，是人类发展的关键因素。
有理由声称钢铁是发达经济体的支柱。
在过去十年中，世界钢铁产量显著增长，2004年超过10亿t。
尽管比能耗和二氧化碳排放量自1970年以来已经减少了一半，一吨（初级）钢的生产仍然需要近20千焦耳的能源，并造成至少1.7t 的二氧化碳排放。
因此，据估计，今天炼钢产生的人为二氧化碳排放量占全世界的6%～7%。
这证明，在开发更环保的炼钢路线方面，有必要加强旨在提高能源效率和减少排放的研究工作。
1 碱金属及锌在高炉的富集1.1 碱金属在高炉内的循环富集K、Na 的沸点为799℃和882℃。
碱金属的氧化物在炉身中温区还原出碱金属蒸气，随煤气流上升，与炉料中的矿物结合生成碱的氰化物、碳酸盐和硅酸盐等。
再随炉料返回到高炉下部高温区，又被还原成碱金属蒸气上升，除部分随煤气和溶解于渣铁中排出炉外，其余相当一部分在炉内上部和下部之间循环富集。
1.2 锌在高炉内的循环富集锌为低熔点有色重金属，其熔点420，沸点907，液态锌流动性好，易挥发，离子半径较小，能浸入和充满微细空间，有较大的表面张力系数，降温时易凝聚在一起，在局部空间内呈现较高浓度，其硫化物具有热不稳定性。
碱金属、铅、锌等有害金属元素对高炉影响的生产认知和调研
碱金属、铅、锌等有害金属元素对高炉影响的生产认知和调研高炉炼铁技术人员越来越重视生铁成本控制，低成本冶炼、经济炉料结构冶炼不断得到认可，但有害金属元素入炉负荷不断升高，不仅未能达到低成本冶炼的目标，还一度造成生产被动……高炉生产对铁矿石原料的要求是：含铁量高、脉石少、有害杂质少、化学成分稳定、粒度均匀、良好的还原性以及一定的机械强度等等。
我国国内铁矿石资源呈现两大特点：一是贫矿多，富矿少。
贫矿资源占矿石总量的80%左右。
二是单一矿种少，复合矿石多。
随着钢铁工业的迅猛发展，资源消耗殆尽，铁矿石富矿不断减少，或者为降低生铁原料成本的需要，大量富含其它元素的复合铁矿石逐渐大量使用。
入炉有害杂质元素的负荷加大，对高炉生产和高炉寿命造成的影响日益突出。
我们说高炉入炉有害元素主要由钾、钠、铅、锌、砷、硫等，当其入炉负荷显著提高到一定数值后，逐渐影响高炉正常生产，破坏炉况顺行，非计划休风率升高、铁水质量降低和技术经济指标下降明显，增加生铁成本，同时，大大威胁高炉安全生产。
高炉炼铁前辈对碱金属、铅、锌等的认识早期，高炉炼铁技术人员对于碱金属的认知是在实践生产中，摸索着进行的，然后再加大分析、评估其利弊。
碱金属：1）20世纪中期，美国基尼瓦厂高炉每次停炉检修和更换炉衬时发现高炉内有炉瘤，初步分析认为是由于原料中的碱金属负荷过高引起的。
2）1970年6月，加拿大钢铁公司高炉炉况恶化，导致三个月炉况失常，通过化验分析，所使用球团中的碱金属含量是其他球团的3-4倍。
当去掉这种高碱金属球团时，炉况顺行好转，焦炭负荷提高，焦比降低。
铅：20世纪中期，高炉炉底砖衬不同程度的出现了膨胀、增重现象，且发现炉底、炉基耐火衬体中均有大量的铅存在，进一步的分析研究后，逐步形成了铅在高炉内渗透机理。
锌：20世纪40年代，苏联炼铁技术人员已经认识到锌对高炉的主要危害是形成锌瘤，影响高炉生产、炉顶设备和炉衬。
60年代，在苏联科茨捏茨和乌拉尔钢铁厂高炉的炉喉和上升管道中均发现了锌瘤，这些锌瘤呈灰色或灰绿色，表面可以看到细的红锌矿结晶颗粒。
衡钢1号高炉锌平衡研究及减轻锌负荷的措施
衡钢1号高炉锌平衡研究及减轻锌负荷的措施收藏本文分享锌在高炉炼铁过程中是一种微量的有害元素,不仅影响高炉的冶炼,对高炉长寿也至关重要。
衡钢1号高炉自2009年5月开炉以来,生产顺行稳定,但一直未对锌负荷作仔细研究。
为了详细了解衡钢高炉锌的分布情况,避免过重的锌负荷对高炉操作及生产带来不利影响,有必要对锌负荷和锌平衡进行分析,弄清锌的来源、去向,同时也为布袋灰、瓦斯灰等的再回收利用提供有效数据。
1锌对高炉的影响锌是与铁矿石共存的一种元素,它在铁矿石中常以闪锌矿(ZnS)的形式存在,有时也以碳酸盐或硅酸盐状态存在。
在天然铁矿中锌的质量分数是微量的,但由于其还原温度低、液态锌的沸点低,几乎不能被渣铁吸收。
锌对高炉的影响主要体现在以下2方面。
1)对高炉冶炼的影响。
锌在高炉炉内的循环会使热量发生转移,热量从高温区转移到了低温区,导致渣铁温度降低,渣的黏度升高,从而不利于高炉顺行和脱硫;另外,锌蒸气在高炉中上部冷凝后,黏附在炉墙和炉料上,易形成炉瘤,堵塞炉料气孔,恶化料柱透气性;除此以外,锌蒸气还会在料块表面冷凝,形成锌的金属或氧化物的薄膜,会弱化焦炭和矿石的冶金性能,降低料块的强度和还原性。
锌负荷的升高,还会引起焦比的上升。
还原1 kg锌需11 (本文共计3页)......[继续阅读本文]高炉内锌平衡与结瘤的分析锌是高炉有害元素之一，其在高炉内的循环富集会对高炉生产带来极大的危害，富集过剩严重影响高炉的热制度、煤气流的分布、高炉消耗等，在一定条件下还会造成炉内结瘤，严重影响正常生产。
为明确湘钢高炉的高炉内锌负荷及其平衡状况对内部结瘤的影响，本文通过现场取样检测，并计算分析了湘钢3、4号高炉的锌负荷和锌平衡状况，同时对结瘤瘤体进行了取样分析。
一、试验方法与数据采集分别对湘钢3BF、4BF原燃料进行取样，每座高炉取6组样，第1天取入炉的原、燃料样，包括烧结矿、球团矿、澳矿(3BF)、南非矿(4BF)、焦炭和煤粉，第2天取对应的高炉产物试样，包括铁水、高炉渣、瓦斯灰和除尘灰等。
转发：锌对高炉的危害
（1）跟踪监控入炉锌负荷。
由于料场堆积大量的高锌矿粉,通过进购低锌矿，增加低锌矿比例,降低高锌矿用量，使烧结矿中的锌含量由0。
095％降到0.070％以下。
（2）自产球团矿中的锌含量由0.060%降到0。
040％以下。
（3）烧结停止配加重力灰,防止高锌灰再次循环.（4）调整块矿比例，减少高锌块矿用量。
4。
2 建立合理的操作制度.4.2.1 选择合理的装料制度(1）上部布料明确“两股气流”的操作思想，各炉布矿角度内缩一个档位，布矿环带减少一圈，做到了边缘、中心两道气流兼顾.（2）各炉缩小矿批8~10%，通过上部调剂,改善料柱透气性，减少了崩料、炉顶料面“吹翻"现象，稳定了矿焦平台，炉况明显好转。
4.2。
2 选择适宜的送风制度（1）调整风口布局，1280m3高炉减小风口面积1%，1800 m3高炉减小面积4。
7％，各炉风速均有所提高，为活跃炉缸中心创造了条件。
(2）各炉降低煤比，由正常150—155kg/t降到130—140kg/t，改善了料柱透气性。
(3)当炉况初步稳定后，高炉选择高风温，风口前理论燃烧温度控制由原来的2260℃提高到2300℃，努力提高炉缸温度,增加高炉抗干扰能力。
4。
2。
3 热制度的确定（1）降低焦炭负荷，提高焦比10-15kg/t，综合负荷由2。
95倍左右降到2.8-2.85倍,改善了料柱透气性.（2）提高炉温，铁水物理热控制必须1480℃以上;铁水[Si］控制0.35—0。
55％，严禁［Si］低于0.30％,保证炉温充沛稳定。
(3）适当减少富氧率，富氧量1280m3高炉由4500 -5000 m3/h降到3500-4000m3/h，1800m3高炉由8000—8500m3/h降到7000-7500m3/h，平衡风口前理论燃烧温度，确保炉况顺行.4.2。
4 改进高炉休风及恢复操作由于休风后的恢复过程中,多次发生了烧坏风口情况，因此调整恢复思路.通过降低负荷，全焦冶炼改善料柱透气性；当炉缸温度，渣铁流动性正常后，炉缸透气性、透液性改善,逐步恢复风量和开风口，再恢复喷煤负荷；最后恢复富氧逐步强化，有效避免了高锌状况下恢复过程烧风口的问题。
高炉锌及碱金属危害的研究
高炉锌及碱金属危害的研究锌负荷和碱金属负荷偏高会导致煤气管道粘结物增加、调压阀组结垢卡阀等问题，制约高炉正常生产，需要研究分析其危害，并加以控制。
1、锌在高炉中的危害锌常以铁酸盐、硅酸盐或闪锌矿的形式存在，高炉冶炼时，其硫化物先转化为复杂的氧化物，然后在不小于1000℃的高温区还原为Zn,由于其沸点很低（907℃），还原出来的Zn气化混入煤气，上升过程中有一部分随煤气逸出炉外，但易在管道中凝集；大部分又被氧化成ZnO并被炉料吸收再度下降还原，形成循环。
Zn蒸汽在炉内循环，沉积在高炉炉墙上，可与炉衬和炉料反应，形成低熔点化合物而在炉身下部甚至中上部形成炉瘤。
当锌富集严重时，炉料空隙度变小，透气性变坏和炉墙严重结厚，炉内煤气通道变小，炉料下降不畅，高炉难以接受风量，崩、滑料频繁，对高炉顺行和技术指标产生很大影响。
有时甚至在上升管中结瘤，阻塞煤气通道，对高炉长寿严重也有严重的影响。
高炉生产中，锌的循环除高炉内部的小循环外，还存在于烧结-高炉生产环节间的大循环中，由含锌泥尘带入烧结矿的锌是造成高炉锌循环富集和产生危害的根源。
2、碱金属在高炉中的危害碱金属以硅铝酸盐和硅酸盐形式存在，这些碱金属熔点很低，在800-1000℃之间就都能熔化，进入高温区时，一部分进入炉渣，一部分则被C还原成K、Na元素，由于K、Na元素沸点只有799℃和822℃，因此还原出来后气化混入煤气，大部分被CO2氧化为碳酸盐。
在高炉上部的中低温区，K、Na以金属盒碳酸盐形式进行循环和富集，部分以氰化物形式循环和富集。
碱金属在高炉中能降低矿石的软化温度，使矿石尚未充分还原就已经熔化滴落，增加了高炉下部的直接还原热量消耗；能引起球团矿的异常膨胀而严重粉化；能强化焦炭的气化反应能力，使反应后强度急剧降低而粉化，造成料柱透气性严重恶化，危及生产冶炼过程进行；液态或固态碱金属粘附于炉衬上，既能使炉墙严重结瘤，又能直接破坏砖衬，碱金属氧化物与耐火砖衬发生反应，形成低熔点化合物，并与砖中Al2O3形成钾霞石、白榴石体积膨胀，使砖衬剥落，研究表明，炉腹、炉腰和炉身中下部的砖衬破损，碱金属和锌的破坏作用约占40%。
锌在高炉生产中的危害机理分析及其防治
锌在高炉生产中的危害机理分析及其防治罗茂春（山钢股份莱芜分公司炼铁厂，山东 莱芜 ２７１１０４）摘 要：如今随着新时代的发展，我国经济的增长离不开高炉的推动。
但在高炉生产过程中，原材料内往往会含有锌这种微量元素，当锌在高炉中不断的循环富集达到一定程度的时候就会给高炉生产带来非常严重影响和危害。
本文对高炉中锌的产生来源展开了详细的研究，并对锌在高炉中的危害做出了详细的分析，在本文的最后对高炉中锌的控量防控提出了一定的对策。
关键词：高炉；锌的循环富集；危害分析；控制与防治中图分类号：ＴＦ５４９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０１－０００８－２Hazard Mechanism Analysis and Prevention of Zinc in Blast Furnace ProductionLUO Mao-chun（Ｉｒｏｎ－ｍａｋｉｎｇ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｌａｉｗｕ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｓｈａｎｇａｎｇ，Ｌａｉｗｕ ２７１１０４，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ｅｒａ， ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｃａｎ ｎｏｔ ｂｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｚｉｎｃ ｉｓ ｏｆｔｅｎ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｗｈｅｎ ｚｉｎｃ ｉｓ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ａｎｄ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｉｎ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｔｏ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｘｔｅｎｔ， ｉｔ ｗｉｌｌ ｂｒｉｎｇ ｖｅｒｙ ｓｅｒｉｏｕｓ ｉｍｐａｃｔ ａｎｄ ｈａｒｍ ｔｏ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｚｉｎｃ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ， ａｎｄ ｔｈｅ ｈａｒｍ ｏｆ ｚｉｎｃ ｉｎ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ａｔ ｌａｓｔ， ｓｏｍｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｆｏｒ ｚｉｎｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ．Keywords: ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ； ｃｙｃｌｉｃ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｏｆ ｚｉｎｃ； ｈａｚａｒｄ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ在高炉的正常生产过程中，如果原料当中含有微量元素锌以及铁元素共存的情况下，在使用过程中不断的富集就会在高炉的内壁结瘤，产生悬料等情况，直接造成消耗升高以及炉况不顺等比较严重的影响，还可能会造成高炉的爆炸所带来的一系列灾难。
有害元素对高炉炼铁的影响及控制措施
有害元素对高炉炼铁的影响及控制措施l 介绍高炉炼铁原料中的有害元素主要有铅、锌、碱金属等。
高炉锌的循环富集严重影响了高炉的平稳运行和热态的稳定，渗入炉衬的zn蒸汽在炉衬内冷凝下来，造成高炉炉缸炉底砖衬上涨，风口大套上翘开裂、中套上翘变形、炉皮开裂、炉缸水温差上升等一系列后果，严重危害一代高炉寿命。
通过控制入炉原料有害元素含量，优化高炉操作，减少有害元素在高炉内循环富集，取得一定效应。
本文以新钢8#1050m。
高炉为例。
2 有害元素的来源通过对原燃料检测成份分析可以看出，碱金属来源主要来焦炭，其次是烧结矿和球团矿，而zn的来源，主要是山上球团厂球团矿和烧结矿。
zn的主要来源是生产烧结矿、球团矿的精矿粉，非法贸易商将从瓷砖灰中回收的金属材料添加到浓缩粉末中，使原料Zn含量大大提高。
3 对高炉的影响(1)有害元素破坏砖衬及炉体。
2004年3月份开始，陆续发现风口中套变形，继而出现大套法兰上翘开裂套冒煤气现象，随着气体泄漏的明显发展，炉膛和炉皮最终会开裂。
(2)造成炉皮开裂，冷却板损坏。
由于有害元素在炉内富集，在炉身中下部软融带附近，有害元素吸附或渗透进入砖缝，造成砖衬被侵蚀和异常膨胀，将冷却板暴露在高温气流中，容易受到冲击和损坏。
随着原燃质量下降，有害元素入炉增加，在内的富集增加，对砖衬的破坏力度加大。
造成炉皮开裂的主要原因是使用含Zn高的原料的结果，从风口粘结物取样分析可知，zn在炉知富集是造成炉缸炉皮开裂的主要原因。
(3)均压、管路堵塞。
由于zn含量大幅增加，随煤气排出的zn增加，随煤气逸出的zn元素，均压管管道中的粘合，造成管路堵塞。
2006年问_次发生管路堵塞现象，经过吹扫管路，立刻恢复正常均压。
(4)造成炉缸，炉底侵蚀速度加快。
碱金属，zn等有害元素易在炉内循环富集，K、Na用液体或固体粉末化合物粘附在炉衬上，以破坏砖衬里，zn则以蒸汽形式渗入砖衬缝隙中，冷凝氧化成ZnO后体积膨胀损坏内衬，使高温铁水能够顺利渗入砖缝，造成水温差上升。
高炉有害元素利用分析
高炉有害元素的分析一、有害元素的来源通过对原燃料检测成份分析可以看出：1、碱金属来源主要来焦炭，其次是烧结矿和球团矿；2、Pb、Zn的来源，主要是球团矿和烧结矿。
Pb、Zn的主要来源是生产烧结矿、球团矿的精矿粉。
二、对高炉的影响1、有害元素破坏砖衬及炉体。
原料中的Zn如果长期超标，就会使高炉中Zn富集大量，随着生产的持续进行，Pb、Zn等在高温下就会渗透进入炉缸耐材砖缝，严重时会使风口中套变形，甚至会出现大套法兰上翘开裂冒煤气现象，并伴随煤气泄漏明显发展最终造成炉缸炉皮开裂。
2、造成炉皮开裂，冷却板损坏。
由于有害元素在炉内富集，在炉身中下部软融带附近，有害元素吸附或渗透进入砖缝，造成砖衬被侵蚀和异常膨胀，使冷却板暴露在高温气流中易受冲击而损坏。
随着原燃质量下降，有害元素入炉增加，在内的富集增加，对砖衬的破坏力度加大。
造成炉皮开裂的主要原因是使用含Zn高的原料的结果，从风口粘结物取样分析可知，zn在炉知富集是造成炉缸炉皮开裂的主要原因。
3、造成炉缸，炉底侵蚀速度加快。
碱金属，Zn等有害元素易在炉内循环富集，K、Na以液态或固态粉状化合物粘附在炉衬上破坏砖衬，Zn则以蒸汽形式渗入砖衬缝隙中，冷凝氧化成ZnO后体积膨胀损坏内衬，使高温铁水能够顺利渗入砖缝，造成水温差上升。
4、破坏焦炭强度，炉况顺行度下降。
碱金属的吸附首先从焦炭的气孔开始，而后逐步向焦炭内部扩散随着焦炭在碱金属蒸汽内暴露的时间延长，碱金属的吸附量逐渐增多，焦炭基质部分扩散的碱金属会侵蚀到石墨晶体内部，破坏原有的结构，使焦炭产生较大的体积膨胀，导致焦炭破碎，焦炭反应性增加，反应后强度降低。
5、致使高炉结瘤，严重影响高炉的生产。
大量研究表明，碱金属是高炉炉瘤形成的主要原因。
碱金属氧化物在高炉下部被还原为K、Na蒸气或生成K(Na)CN，随煤气上升到高炉上部，同炉衬发生反应，使砖衬软化和熔融，黏结粉料。
不断进行，就会逐渐形成炉瘤或结厚。
原料中含有较多碱金属，加上操作制度不合适，原料粉末多，炉渣排碱能力差，高炉便会出现频繁结瘤现象。
锌对高炉危害分析及控制
3 锌对高炉危害
4.1 高炉平衡计算
为避免炉况波动对平常的 1 号、2 号、3 号、5 号和 6 号高炉进行
1 前 言
2 锌在高炉中的行为机理
酒钢高炉的锌主要来源是酒钢自产的低品位
的铁矿石，锌在高炉炼铁原燃料中的含量很低，在 烧结矿和球团矿生产的焙烧过程中只能去除一少部 分。锌瘤破坏炉料和煤气的正常分布，导致炉顶压 力和炉况失常，影响高炉正常冶炼，锌瘤滑落时又 会引起风口灌渣和烧坏，另外，高温区的锌蒸气还 可穿过炉尘与炉壳中的铁形成合金，导致炉壳开裂。 另一方面，不断的循环富集氧化，锌会使烧结矿、 球团矿和焦炭的冶金性能变差，恶化高炉料层的透 气性。因此，控制好高炉的锌含量，对高炉的正常 生产甚至长寿都有着重要的意义。
·酒钢科技 2020 年第 1 期·
硅酸盐（2ZnO·SiO2）及硫化物（ZnS）的形式存在。 其锌硫化物先转化为复杂的氧化物，然后再在大于 1000℃的高温区被 CO 还原为气态。沸点为 907℃ 时，加热为蒸汽，随煤气上升，到达温度较低的区 域（580℃）时冷凝而再氧化。再氧化形成的锌氧 化细粒附着于上升煤气的粉尘时就被带出炉外，附 着于下降的炉料时就再次进入高温区。如此周而复 始，就形成了在高炉内的富集现象 [1]。 2.2 高炉内部的富集 含 矿 物 进 入 高 炉 后 生 成， 固 态 ZnO， 随 炉 料 下 降 过 程 中 被 C、CO 和 Fe 还 原， 化 学 反 应 式 分 别 为：ZnO+C=Zn(g)+CO(g)-Q； Z n O + C O ( g ) = Z n ( g ) + C O 2( g ) - Q ； ZnO+Fe(l)=Zn(g)+FeO(l)。在高炉下部 1000℃以上 的高温区，ZnO 还原出来的 Zn 全部被汽化为蒸 汽分散于煤气中并随之上升，蒸汽到达高炉上部 低温区时冷凝而再被氧化形成 ZnO 细粒，一部分 随煤气从炉顶逸出炉外，一部分附着于下降的炉 料再次进入高温区重新被还原和汽化，周而复始， 形成了在高炉内的锌循环富集现象。在高炉内的 循环富集量可达到入炉料含量的 10~30 倍。 2.3 在烧结、高炉系统间的循环 富含锌元素的高炉煤气除尘灰被回收，用于 烧结配料，含锌的烧结作为炼铁主原料重新进入 高炉，形成了锌在烧结、高炉系统间的循环。
天铁高炉锌危害及其处理
天铁高炉锌危害及其处理摘要天铁高炉锌的危害主要表现在高炉炉皮开裂、高炉长高、风口中套上翘严重、炉衬膨胀、破坏，造成炉缸水温差升高。
其措施主要是减少入炉锌负荷，控制适宜煤气流，控制适宜炉温和碱度。
关键词锌危害措施1 前言天铁集团炼铁厂现有高炉六座，（700m3×4＋380 m3＋2800 m3 ，2800m3高炉于2009年6月18日开炉投产）。
从2007年年初开始发现出铁时渣铁沟冒白烟，渣表面冒蓝火，结壳严重，炉前活难干，在炉温Si低于0.3%时渣铁物理热相当差，渣铁沟两侧有白色物质，经化验主要成分是锌。
2 锌的危害锌是有色重金属元素，在铁矿中主要为红锌矿(ZnO)和闪锌矿(ZnS) ，在烧结矿中主要为铁酸锌〔ZnO.Fe2O3, 或(ZnFe)0 .Fe203 ]。
入炉后很快分解成ZnO，随炉料下降，在CO/CO2＝1～5的条件下，于1000℃以上的高温区还原成Zn。
其沸点仅为907℃，因而还原的Zn很易挥发，蒸发进入煤气，升至高炉中上部又重新氧化成ZnO，它大部分被煤气带走，剩余部分随炉料下降，在炉内产生循环。
Zn蒸汽可渗人炉衬缝隙中，在炉衬中冷凝下来，并氧化成ZnO，体积膨胀，破坏高炉内衬。
凝附在内壁的ZnO，积久还能生成炉瘤，给高炉冶炼带来不利影响。
2.1 锌在炉衬内部沉积，造成炉衬膨胀、破坏耐火炉衬本身有一定的气孔度．炉内气体在压力作用下容易渗入砖衬，尤其是锌蒸汽，与钾、钠相比有较大的粒子质量和较小的离子半径，在高温下有较大的动量和穿透力．更容易进入耐火炉衬的内部。
渗入炉衬的锌蒸汽，在炉衬中冷凝下来，并氧化成Zn0，体积膨胀，破坏炉墙，严重影响高炉寿命。
2.2 锌在炉衬表面沉积容易产生炉瘤在炉身上部炉衬表面吸附冷凝有液态锌时，它一方面能粘结焦粉、矿粉，另一方面被氧化成氧化锌．再与Si02、Al2O3成硅锌矿(ZnSi04)和锌尖晶石(Zn0·Al2O3) 他们都是难熔物质，因此，在炉衬表面上容易生成附着物，如果原料条件差，炉温又频繁波动，则附着物层层相粘，越长越大，最后导致结瘤。
八钢高炉有害元素锌的分析与控制
后废 物 的再利 用 ， 高炉 内 的锌 元 素增 加 ， 高 炉 造 对
成影 响 ， 尤其是 ２ ０ ０ ９年 度 八 钢老 区高 炉 的风 口熔 损及 炉 凉事故 。在 总结 恢 复 炉 况经 验 中发 现有 害
Ｋ ｅ Ｗ ｏ ｄ ｂ ａ ｔｆ ｒ ｃ Ｚｉ ｙ ｒ ｓ： ｌ ｓ ｕ ｎａ ｅ； ｎｃ
新疆 八钢 高炉炼 铁 原 料 中锌 等 有 害元 素 的含 量相 对偏 高 。近几 年 ， 炉计 划 休 风期 间 ， 更 换 高 在
坏风 口时 ， 口流 出金属 锌 。２ ０ 风 ０ ８年 后 ， 后及 钢 铁
温度逐 渐上 升 ， 缸 容 易 粘 结 ， 缸 砖 衬 上 涨 ， 炉 炉 砖 衬与冷却壁之 间产生气 隙， 容易出现铁 口浅和 冒
煤 气现 象 。
３ 高 炉 锌 危 害 处 理 方 法
３ １ 切 断高炉 内锌 的根 源 ．
和尖 晶石 （ ｎ ． Ｉ ， 们 都 是 难 溶 物 质 。 因 Ｚ Ｏ Ａ： ） 他 ０ 此 ， 炉衬 表 面上容 易生 成 附 着 物 ， 在 如果 原 料 条件
过 程 中部分 锌 蒸 气 被 冷 凝 或 被 Ｃ 氧 化 为 Ｚ Ｏ Ｏ ｎ。
又随炉 料 下降到 炉缸 中。炉 缸 热 严重 不 足 造 成煤
止边 缘煤 气流 过分 发展 ， 持 较低 的炉 顶 温度 ， 保 防 止 出现高 炉 上 部 结 瘤 。改 善 炉 渣 流 动 性 ， 持 较 保
差 ， 温又 频 繁 波 动 ， 附着 物 层 层 相 粘 ， 长 越 炉 则 越 大， 最后 导致 结瘤 。
２ ３ 锌 在炉 衬 内部沉 积 ， 成炉 衬膨 胀 、 坏 ． 造 破
含铅、锌、铜、砷铁矿的高炉冶炼
含铅、锌、铜、砷铁矿的高炉冶炼用高炉冶炼含有铅、锌、铜、砷等元素的共生铁矿石的工艺过程。
铅、锌、铜、砷等元素对高炉炼铁都是有害元素，中国南方地区的铁矿石大都含有这些元素中的一种或几种，广东大宝山矿是典型代表。
铅、锌在高炉内被还原，虽然基本上不溶于铁水中，但它们在高炉内的行为危害高炉炉衬，降低高炉一代寿命，锌还给高炉造成结瘤危害。
铜和砷在高炉内是10017<的还原并溶入铁水，它们影响铁水质量并殃及钢的质量，因此生产中只能通过配矿来降低铜和砷进入生铁的数量。
含铅铁矿的高炉冶炼在铁矿中铅主要以方铅矿(PbS)和铅黄(PhO)的形态存在，在烧结矿中主要为硅酸铅(PbO•SiO2及2PbO•SiO2)。
铅在高炉中的走向铅的各种化合物在高炉内易分解还原，其基本反应式为PbO+CO=Pb+CO2，PbS+Fe=Pb+FeS(或借助CaO的置换作用PbS 变为PbO再被CO还原)和2PbO•SiO2+CO+FeO+2CO=2Pb+2CO2+CaO•FeO•SiO2。
在炉身中部900～1000℃温度区还原完毕，熔滴至高炉下部高温区时一部分铅液穿过渣铁层沉积于炉缸底部，一部分气化，气态铅绝大部分随煤气流上升，少量从渣铁口排出。
沉积于炉缸底部的铅液渗入炉底砌体砖缝、气孔甚至基墩以下。
炉缸内有铅液积存时，则在出铁过程中随渣铁排出挥发气化，有时铁口泥芯周边可见铅液渗出滴集铁口前。
而随气流上升的气态铅遇H2O和CO2转化为氧化铅。
氧化铅和金属铅部分粘附于炉尘上随煤气逸出，部分粘附于料块上随之下降形成循环富集，部分渗入炉衬、冷却壁填缝、风渣口各缝隙，有时冷凝的铅液会从炉壳开口、缝隙或裂纹处流出。
有的凝结于炉衬内表面。
铅对高炉的危害渗入炉底砌体的铅液随温度升高体积膨胀产生巨大破坏力，会导致砖层浮动甚至整个炉底砌体毁坏以及炉壳开裂穿漏等事故。
当炉缸铅液积存过多时则引起炉前工作失常，如铁口、主沟难以维护，堵死撇渣器酿成跑铁事故等，而随渣铁排出的铅污染炉前环境导致人体铅中毒。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。