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4 高炉锌收支平衡分析
锌主要来源于高炉入炉的烧结矿、球团矿、焦炭及混合煤粉。锌的排出主要是从高炉煤气烟尘及炉渣排出。
4.1 锌的收支情况
对高炉入炉料烧结矿、球团矿、焦炭及混合煤粉及高炉产品、副产品（包括炉渣、重力除尘灰、布袋灰及出铁场除尘灰）进行半年时间的取样化验。各项检测结果见表3、表4。
表3 5号高炉锌入炉项分析
原燃料
Zn含量/%
吨铁消耗量/kg..t-1
吨铁带入锌量/g.t-1
百分比/%
烧结矿
0.0974
1038
1011.01
44.15
球团矿
0.1599
610
975.39
42.59
焦炭
0.0512
450
230.4
10.06
混合煤粉
0.0473
155
73.32
3.2
合计
2290.12
100
表4 5号高炉锌支出项分析
产物
Zn含量/%
吨铁产出量/kg.t-1
吨铁带出锌量/g.t-1
百分比/%
炉渣
0.0992
370
367
22.43
布袋除尘灰
21.99
5.576
1226
74.94
重力除尘灰
0.4405
7.658
9
0.55
出铁场除尘灰
0.2841
3.121
34
2.08
合计
1636
100
从表3可以看出，高炉入炉料中，球团矿中锌含量最高，球团矿在高炉炉料结构中的配比为37%；烧结矿中锌含量低于球团矿，但由于烧结矿配比为63%，所以入炉烧结矿与球团矿带入的锌量基本持平，二者相加所占比例高达86.74%。
由表4可以看出，支出项中布袋除尘灰中锌含量最高，占总支出的74.94%。高炉炉渣锌含量比较低，为0.0992%，但由于渣量比较大，由炉渣带走的锌占锌支出项的22.43%。
4.2 锌的平衡分析
由表3、表4可知，凌钢5号高炉锌负荷为2290.12g/t，远远高于国际上公认的锌负荷可接受的水平150g/t，所以必须加以严格控制，否则会严重影响生产。
凌钢5号高炉锌平衡的相对误差为28.56%，这个误差在工业生产中是允许的。国外高炉在进行锌平衡计算时其相对误差通常在20%～30%以上[3]。而引起高炉内锌的收支不平衡的主要原因是高炉内的锌在不同生产阶段有一个积累和集中排出的过程，高炉内的锌量是循环变化的。
由表3可知，烧结矿与球团矿中带入的锌量最多，即绝大部分锌是由烧结矿与球团矿带入高炉的。因此，要控制高炉入炉锌量，首要控制的就是入炉矿石中的锌含量。其次是禁止高锌的布袋除尘灰在烧结工序中使用，有效地降低凌钢高炉锌负荷。
5 碱金属及锌负荷控制对策措施
针对过高的碱金属及锌负荷，应从以下几方面进行控制：
（1)制订凌钢高炉碱金属及锌负荷控制标准。参照国内先进钢企相关标准，结合凌钢自身原料及生产条件，适当兼顾固废返生产工作要求，制定合理碱金属及锌含量控制标准。
（2)修订完善铁前大宗原燃料进厂、生产样及产副品，包括铁后、化工各工序等所有固废的检化验制度，明确各物料品种的取样点、频次及检测项目，进一步加强公司全流程所有相关物料碱金属和锌含量的检测、预警和管控工作。
（3)烧结矿生产应停止各类除尘灰使用量。
（4)建立重点工序碱金属和锌负荷统计台账和分析制度；编制高炉和烧结工序的碱金属和锌元素超标应对预案。
（5）制定高炉定期排碱措施。严格执行高炉定期排碱制度。碱金属主要从炉渣排出，这就要求炉渣具有较好的排碱性能，要求炉渣具有较好的流动性，碱度不宜过高，控制1.1～1.15排碱效果最好。
(6)采用转底炉脱锌工艺，该工艺的优点是：①生产效率高。因不添加任何固体燃料，所以还原时间仅为10～20min；②附加值高。脱锌率大于90％，且锌粉得到回收，主要产品为金属化率大于70％、品位约为68％的金属化球团。转底炉脱锌是一种环保、高效的脱锌工艺，能够解决锌在烧结和高炉生产过程中的循环富集，降低高炉锌负荷。
6 结语
（1）凌钢5号高炉碱金属主要来源是烧结矿、球团矿，炉渣是碱金属的主要排出载体。锌元素的主要来源也是烧结矿和球团矿，布袋除尘灰是锌元素的主要排出载体。而烧结矿、球团矿中的碱金属、锌含量主要来源于地方精矿粉，因此，针对地方精矿粉如何控制至关重要。
（2）目前，凌钢5号高炉碱金属负荷为
（3）凌钢5号高炉的碱金属排出率偏低，必须严密监控高炉的碱金属平衡，必要时采取排碱措施。
（4）建议相关钢铁企业采用转底炉等新工艺，降低高炉碱金属和锌负荷。
7 参考文献
[1] 周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京: 冶金工业出版社，2002.
[2] 项钟庸，王筱留. 炼铁工艺设计理论与实践[M]. 北京: 冶金工业出版，2007.
［3] 刘裕信.锌在高炉中的行为[J].国外钢铁,1994(2):22.
(责任编辑：zgltw)
