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

本发明专利技术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。

On-line treatment of zinc-containing dust by sensible heat of blast furnace high temperature slag and its application

The invention discloses a method for on-line treatment of zinc-containing dust by sensible heat of blast furnace high temperature slag and its application. A slag tank with rectangular cross-section is used as a reaction device, zinc-containing dust is sprayed into the slag of blast furnace through a spray gun, and a proper amount of high pressure oxygen is sprayed from two sides of the height direction of the slag tank to react with carbon in the zinc-containing dust for combustion. At the same time, a large number of bubbles are produced to stir the slag strongly. This method can realize the reduction of zinc and iron oxides in zinc-containing dust. Other impurities in the dust enter into the high temperature slag, which changes the composition of the slag. The slag is subsequently used as raw material for the production of mineral wool fibers.

【技术实现步骤摘要】
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
：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

技术介绍
：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。本专利技术主要解决上述问题，专利技术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，采用本专利技术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。
技术实现思路
：本专利技术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，本专利技术的技术方案如下：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是本专利技术的工艺流程图。图2是本专利技术矩形渣罐的结构示意图。图3是本专利技术矩形渣罐的侧面风口布置图。图4是本专利技术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％。采用本专利技术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专利技术所作的举例，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专利技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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。

【技术特征摘要】
1.一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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：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。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：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。4.根据权利要求1所述方法的应用，其特征在于：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％。5.一种权利要求1所述方法的应用，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：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，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北,13