第３１卷第２期
黑龙江冶金 ＶｏＩ．３１ Ｎｏ．２
２ ０ １ １年６月 Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｊｕｎｅ ２ ０ １ １
八钢高炉有害元素锌的分析与控制
谢 刚，李 涛
（宝钢集团新疆八钢炼铁分公司，乌鲁木齐
摘
８３００２２）
要：由于锌的循环富集给高炉生产带来了许多危害，通过调查分析找到了高炉内锌的来源，并采取了控制
措施。
关键词：高炉；锌危害
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｎ ｚｉｎｃ ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ＢＦ ｏｆ Ｂａｓｔｅｅｌ
Ｘｉｅ ，Ｌｉ Ｔａｏ
（Ｉｒｏｎｍａｋｉｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｂａｙｉ Ｉｒｏｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｂａｏｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｗｕｌｕｍｕｑｉ ８３００２２ Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｚｉｎｃ ｗａｓ ｆ０ｕｎｄ ｄｕｒｉｎｇ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｃｙｃｌｅ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｇａｎｇ ＢＦ，ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｐａｙ ｓｏｍｅ ａｔ—
ｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ Ｚｉｃｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｒｅ ｉｔ ｃｏｍｅｓ ｆｒｏｍ ａｎｄ ｔｏ ｔａｋｅ ｓｏｍｅ ｍａｎｎｅｒｓ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｔ ｃｏｎｔｅｎｔ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ；Ｚｉｎｃ
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，高炉计划休风期间，在更换
坏风口时，风口流出金属锌。２００８年后，铁后及钢
烧结矿使用的混合成品矿锌的质量分数较
低，而烧结矿铁料中尘泥类废弃物中的锌的质量
分数较高，大部分均超过技术标准规定的０．０５％
上限。如高炉瓦斯物，特别是炼钢转炉泥中锌的
质量分数都较高，这与转炉使用的废钢中镀钭材
料的比列不断增加有关，可以判断他们是烧结矿
中锌的主要来源。
后废物的再利用，高炉内的锌元素增加，对高炉造
成影响，尤其是２００９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
元素影响大，进行针对性处理可以缩短恢复周期，
及时预防，可减少高炉的损失。
２锌在高炉内的作用机理及危害
１ 高炉锌来源调查
锌以ＺｎＳ形式存在于矿石中，进入高炉的锌
通过对八钢入炉原燃料（焦炭、煤粉、烧结矿、
球团矿）和生成物（净煤气、瓦斯灰、污泥、除尘
灰）中的锌元素的含量化验并进行了锌平衡计算，
化合物在高炉中上部即被还原，在高炉下部以气
态分散于高炉煤气中，并随之上升，一部分渗入炉
衬的气孔，一部分被后加的炉料吸收，还有部分随
上升的煤气流从炉顶逸出炉外，进入煤气系统。
在２００９年度，得出八钢高炉锌负荷超过了０．７
ｋｇ／ｔ・Ｆｅ，给高炉带来的影响会加重。从原燃料取
样，烧结矿中锌的质量分数高达０．２３％，而其他矿
被炉料吸收的锌又进入炉料冶炼过程，使煤气中
锌浓度升高，往复不断，构成了锌在高炉内的循环
富集层。锌在煤气中可以达到很高的浓度。进入
除尘系统的锌蒸气将冷析成细微颗粒，沉积在管
道或炉尘中。炉尘参加烧结配矿，则在高炉——
烧结厂构成锌的又一封闭循环，成为锌的“炉外循
环”，“炉外循环”进一步加剧了妒内循环，ｏ由于
双重循环作用，导致锌在炉料、炉衬及附着物中大
石锌的质量分数都较小，由此可以推断烧结矿的
锌的质量分数是高炉锌负荷的主要影响。
表１ 高炉生成物锌元素分析结果一览表 ／％
收稿日期：２０１０—０８—２７
作者简介：谢
１６
刚，毕业于西安建筑科技大学，冶金工程，工程师。
第２期 谢刚，等：八钢高炉有害元素锌的分析与控制
量沉积。锌在高炉内循环富集，可达锌负荷的２０
—
燃料消耗增加、炉况顺行不好。通过测量还发现，
风口小套有出现风口上翘现象。风口上翘分解鼓
风动能，导致中心煤气流不足和煤气流初始分布
混乱；而且炉底炉芯区域温度逐渐下降，炉缸边缘
３０倍。
２．１ 使炉料下降不顺。甚至导致悬料
随煤气上升温度降低，锌蒸气冷凝成细小颗
粒或氧化成氧化锌，粘附或沉积在炉料空隙中，造
温度逐渐上升，炉缸容易粘结，炉缸砖衬上涨，砖
成料层透气性变坏，妨碍煤气通过，甚至发生悬 衬与冷却壁之间产生气隙，容易出现铁口浅和冒
料，影响高炉正常生产。
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。在与ＳｉＯ２、Ａ１ ０ 反应生成硅锌矿（ＺｎＳｉＯ ）
和尖晶石（ＺｎＯ．ＡＩ：０ ），他们都是难溶物质。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。
２．３锌在炉衬内部沉积，造成炉衬膨胀、破坏
锌及其他氧化物沉积于高炉上部炉衬中起破
坏作用，耐火炉衬本身有一定的气孔度，煤气在炉
内的压力作用下容易渗入，尤其是锌蒸汽，与钾、
钠相比有较大的粒子质量和较小的粒子半径，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。渗入炉衬的锌蒸气，在炉衬中冷凝
并氧化成氧化锌，体积膨胀，破坏炉墙，使炉壳胀
裂。
２．４锌在炉内循环。造成一定的热量转移
锌在高温区被还原吸热，在低温区被氧化又
放热，炉内热量从高温区转移到低温区，炉缸热量
下降。高炉内锌循环富集在炉身下部和炉腰部
位，凝结为高含锌量渣皮，含锌渣皮滑落到炉缸
后，造成高炉炉缸热量严重不足，渣铁排放困难。
到炉缸的含锌渣皮中的锌，随煤气流上升，在上升
过程中部分锌蒸气被冷凝或被ＣＯ 氧化为ＺｎＯ。
又随炉料下降到炉缸中。炉缸热严重不足造成煤
气温度下降，锌蒸气被冷凝现象和固体ＺｎＯ存在，
造成高炉内软熔带凝结，高炉料柱透气性下降，产
生恶性悬料。
２．５烧损风口等送风设备
当风口损坏漏水，其他风口区域串水，局部过
冷区域的存在，液态锌的存在使风口大量连续烧
损。炉缸砖衬侵入锌后膨胀，造成风口二套上翘，
炉缸活跃程度下降，严重时出现炉缸堆积，炉况失
常。
八钢高炉自开始出现风口流锌后，在其后的
几次休风过程中，都存在锌流出。进入２００８年
后，由于人炉原燃料含锌量大幅上升，导致高炉锌
负荷大幅上升，在生产过程中风口破损明显加剧，
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
目前，八钢高炉人炉锌负荷约在７００ｇ／ｔ，高于
国外先进高炉指标（１００ｇ／ｔ）。据前分析，高炉入
炉锌负荷主要来源于烧结矿，占到入炉原燃料带
锌总量的７０％，所以，控制烧结矿的锌负荷就能保
证降低高炉锌负荷。镀锌钢材的产量增加，废钢
中的镀锌钢材增加。在炼钢过程中，锌同样也只
能从烟尘中排除，转炉尘中的锌含量必然也会较
高。要控制高炉内的锌，必须从根源人手，停止使