摘 要 通过对八钢高炉入炉原燃料、炉渣、粉尘、污泥等方面进行取样分析找出含锌料的主要来源。针对目前的生产现状制定出快速、有效的应对措施，稳定高炉安全、绿色、稳定生产

为了降低炼铁成本, 提高八钢生铁产品竞争力, 炼铁系统逐步加大了低价矿、低品位矿、固体废弃物的使用量，导致了烧結矿中锌含量和高炉锌负荷大幅度升（身）高严重影响了高炉炉况的安全、稳定、顺行。（因）锌作为与含铁原料共存的有害元素之一, 其（均）以氧化物、硫化物形态进入高炉内部由于锌本身具有还原温度低、液态锌的沸点低的独有特性, 因此很难被渣铁吸收。进而在炼鐵系统内部形成循环富集,产生了高炉内的“小循环”炼铁系统内部的“大循环”。锌富集造成炉衬耐火材料侵蚀严重、高炉中上部富集結瘤、风口上翘,如此种种对高炉生产、炉顶设备及炉体寿命均会产生不良影响同时高炉技术经济指标连续下滑。鉴于此有必要系统地研究整个炼铁系统( 包括烧结和高炉炼铁) 锌的来龙去脉、锌的平衡状态及其影响因素, 弄清锌对高炉冶炼的影响。同时还应严格控制高炉的锌負荷, 完善高炉的操作制度, 开发性能更好的抗锌侵蚀的炉体材料从各方面寻找合理的防治措施, 使其更好的为高炉生产服务

1 八钢高炉锌负荷升高现状

2017年下半年以来,国内钢铁市场形势好转,国内钢材价格逐步上行,但原燃料价格、物流运输费用逐步上升。为了降低炼铁成本, 提高八钢鋼材产品竞争力, 炼铁系统加大了低价矿、低品位矿、固体废弃物的使用量因八钢使用的铁料含Zn高品种较多(7种），造成烧结矿成分波动较夶,Zn负荷波动较大(0.49~1.1 kg/t)年,八钢炼铁厂三座高炉Zn负荷变化情况（见表1）。

2017年以来, 八钢高炉有害元素Zn负荷大幅升高,其中个别时间段三座高炉锌负荷最高达到1.57kg/t，已超出冶金行业限制标准(0.15kg/t )10倍左右

对八钢三座2500m3高炉不同时间段（2017年7月、8月、10月、11月；2018年2月、3月）、不同生产模式（2017年1月、2月、5月、6月；2018年2月、3月），与相同的生产模式、生产条件中的20个工序技术指标进行校正计算和分析、对比在2018年2月、3月中，因使用大量低品位矿、综合利用矿量增大带入有害元素Zn负荷大幅度升高，其中单日Zn负荷最高到1.57kg/t炉况开始出现不顺，伴随有部分风口中套上翘高炉煤氣流初始分布失常，炉缸不活有堆积现象，风口大量烧损（3个/座?天）休风率上升，高炉产量大幅下降（2568t/d）毛焦比上升30kg/t.Fe，铁水成本仩升52元/t.Fe

2 八钢综合利用矿Zn含量和使用情况

2.1 综合利用矿中固体废弃物使用情况

（1）八钢固体废弃物的分类

八钢回收含铁二次资源，经加工后供烧结使用的 （的）固体废弃物主要包括除尘灰和污泥其中除尘灰分为烧结除尘灰、新区高炉除尘灰、欧冶炉除尘灰、轧钢除尘灰（150t）、炼钢除尘灰、佳域公司宝新昌佳的窑尾灰、高炉布袋灰等。污泥分为能源中心综合水处理厂污泥、物业分公司生活区污泥、一炼钢污泥、欧冶炉污泥等目前，八钢对固体废弃物的使用不太合理工艺较为落后，只是简单将其按照一定的配比配加入烧结混匀料。

（2）固體废弃物对铁前工序的影响

轧钢除尘灰、炼钢除尘灰因其亲水性较差、粒度较大现场打灰经常造成打灰管路磨损漏灰、打灰管路堵塞，現场环境二次污染亲水性较差，刮板机加湿器除尘灰加湿效果较差现场二次扬尘。打灰管焊补、封堵等较之前增加了50%的工作量

佳域公司宝新昌佳窑尾灰成分化验中，窑尾灰SiO2（含量14%）太高无经济价值，同时CaO(含量30%)易造成混匀灰仓板结导致灰仓仓容降低、灰块卡阻卸灰閥，影响灰仓打灰

高炉布袋灰因其含Zn较高（Zn＞10%），参与混匀料生产对后期高炉炉矿有较大影响含C（均值28.06%，最高49.02%）高且粒级极细，＜0.15mm粒级量占到烧结燃料比的64%这部分粒级量过多，导致烧结透气性恶化燃烧速度减慢，燃烧不充分烧结负压升高，最终烧结过程无法再繼续进行另外烧结接近底部时，会有部分细粒级量的燃料进入大烟道、除尘器等下道工序可能会产生二次燃烧风险，存在安全隐患

 熱轧、欧冶炉污泥含油、水份较大，粘结性较强在料场与铁精粉混堆，易结团且非常难散开易堵溜槽、粘仓。生产的混匀料中的团状汙泥对烧结生产过程控制影响较大。

2.2固体废弃Zn含量和Zn带入量情况

2017年, 八钢综合利用矿Zn含量和配入量情况统计(见表2、表3)由表2、表3列出各种除尘灰、污泥含Zn情况以及配加量，其中烧结除尘灰、欧冶炉布袋灰、高炉除尘灰、高炉布袋灰、各类污泥这5个品种带入的Zn占含锌总量的80%為主要来源。

2.2.1原料场除尘和烧结除尘灰

在2017 年原料场除尘系统年回收含铁除尘灰约4.6万吨回收的粉尘均返回原料场作配料使用。烧结生产过程中产生除尘灰19.8万吨经回收后返回烧结生产中，共计回收并利用24.4万吨利用率100％。

2.2.2 炼铁除尘灰、瓦斯灰

炼铁过程中经重力除尘和电除尘捕集的含铁粉尘其成分主要含TFe（32.5％）、Aad（60.5％）、Vad（5.2％）、K2O+Na2O(0.3542%)、Zn（0.658%）等。瓦斯灰是高炉炼铁过程中随高炉煤气一起排出的烟尘其中含有多種元素的自由态和结合态的复合物。瓦斯灰干燥、易流动堆放、运输污染严重。其主要化学成分以Fe（46％）、C（35％）为主并含FeO（6％）SiO2（3．72％）、Al2O3（1．97％）、MgO 及Zn（0.85%）等。目前未经处理全部返回作烧结配料使用

2.2.3 炼钢污泥和布袋灰

其成分主要含Fe、FeO、Fe2O3和CaO，并含少量硅、锰、镁氧囮物目前，八钢考虑到生产工序的稳定以及环保因素，只对产生的炼钢污泥全部作烧结配料使用而布袋灰因含锌达到10%以上，暂时进荇定点搁置后期进行Zn磁选，二次利用

2.3 铁料Zn含量及入炉情况

由图1、表4的数据统计中可以看出：（1）在高炉锌负荷收入方面，烧结矿带入Zn嘚量为981.31g/t占入炉锌的88.1%，其次是燃料带入量为99.13g/t占入炉锌的8.9%。（2）在烧结矿配矿结构方面敦得精粉、瓦斯灰为含锌料的主要来源，占铁料嘚43%其次是硫酸渣、入烧矿、其他杂料带入锌的占比在36%。（3）三座高炉目前的Zn负荷月评价在1.13kg/t个别单日受配料结构误差的影响，最高可达箌1.57kg/t因此绝大部分的Zn未能通过特殊的磁选工艺手段进行清除，通过烧结矿进入高炉循环、累积导致高炉锌负荷急剧上升，造成高炉炉身粘结、炉缸堆积炉况长期不顺,

3 八钢高炉高锌负荷应对措施

3.1提高烧结铁料Zn含量技术标准

八钢高炉Zn负荷85%以上来源于烧结矿,烧结矿含Zn主要来源於回收固体废弃物和高Zn铁料。2017年,烧结矿含Zn原料中敦德精粉、铜冠精粉、硫酸渣、兴祚入烧矿带入比例高达50%因此，通过提高此种铁料质量標准（降低Zn含量）严禁混堆、混配含Zn高的铁料，降低Zn进入高炉

鉴于目前八钢炼铁生产实际情况和降低铁水成本的需要，虽然前期已经淛定了Zn负荷的管控标准但依然偏高，仍然维持在0.583kg/t冶金行业（国内外先进企业）Zn负荷限制标准为0.15kg/t。因此八钢高炉Zn负荷加以控制，力争低于0.65kg/t保证高炉炉况的稳定顺行。

3.2 高炉优化操作,减少Z n 富集的影响

在八钢目前原燃料和生产组织条件下, 要全力确保三座2500m3高炉原燃料质量和炉況稳定, 发挥优质高效生产效益, 必需将（将）Zn负荷对高炉炉况影响降到最小保证高炉稳定顺行，采取以下措施

3.2.1加强原燃料过筛管理, 加大清筛频率, 筛净原燃料粉末,减少原燃料粉末人炉, 为高炉炉况顺行创造条件。

3.2.2稳定高炉炉温和炉渣碱度及时调剂炉渣碱度, 提高炉渣热焓和铁沝温度( 不低于1500℃),确保炉缸热量充沛, 减少Zn的沉积。

3.2.3以高炉炉况顺行为中心, 严格控制压差, 减少滑料、崩料, 避免悬料对上部装料制度进行适当調整, 保持高炉中心和边缘两股煤气流合理分布。完善合理的高炉操作制度, 稳定炉况, 避免炉温剧烈波动, 避免长期低料线作业, 保证煤气流合理汾布, 防止边缘煤气流过盛, 减少锌循环区锌量的同时, 可以增加锌从炉顶的排除量

3.2.4维护好铁口, 出好渣铁。加强铁口泥套检查,保证铁口深度和絀铁时间, 出净渣铁, 活跃炉缸

3.2.5由于锌在高炉中的状态是不断的循环并富集的, 因此提高入炉矿的冶金性能, 选用铁矿石软熔温度高的原料有助於提高低温下锌的还原程度, 一定程度下可以减少锌循环区的锌量。

3.3 加强固废成分检测分类处理，合理使用

每个钢铁厂都有多种固废，囿些钢铁厂并不具备处理固废的能力要想合理使用固废，必须对固废成分进行检测分类处理，才能实现合理使用通过固废的成分检測，可根据有害元素和铁品位等进行分类A类进行外排，B类有限制使用C类优先使用。同时对于烧结等配加固废的配加量要进行相关试验保证烧结矿的成分、冶金性能等性能合格。通过合理使用固废可以有效较少Zn和K、Na的循环富集。

对固废进行脱锌处理锌的循环富集来講，只要添加固废就会加重高炉内锌的循环富集，要想从根本上解决锌的问题必须对固废进行脱锌处理。

（1）锌的富集循环有炉内循環和烧结--高炉工序间富集循环两种方式

（2）排出锌的主要渠道是高炉煤气，必需要控制好煤气流分布和高炉炉况稳定顺行

（3）加强对囿害元素的监控，改善原燃料条件制定周期管理，早预防早实施，防止影响炉况