柳钢转炉用废钢锌的控制分析
潘刚1刘川俊1周从锐1何汉2胡照2
（1.r西柳州钢铁集团有限公司技术中心；2.广西柳州钢铁集团有限公司转炉厂广西柳州545002）
［摘要］在相同试验条件下分别选用冷轧汽车板冲片压块、冷轧五金家电板冲片压块、全镀锌废钢压块入炉冶炼，测定各物料锌质量分数，并进行转炉锌平衡测算，结果表明：废钢类型对转炉除尘灰锌质量分数产生显著影响，入炉废钢锌质量分数与除尘粗灰（除尘细灰）锌质量分数呈正相关关系，且除尘细灰锌质量分数整体上较除尘粗灰高。
［关键词］炼钢；转炉；废钢；除尘灰；锌；锌平衡
1前言
为提高外购废钢的金属收得率并减轻因废钢造成的环保压力，广西柳州钢铁集团有限公司（简称“柳钢”）自2019年以来逐步提高了特优专用级冲片4类（主要由五金家电类冲压片生产的冷压块）和特优专用级压块1类（主要由型材、钢板、冷轧边丝和包装带生产的压块）采购比例。此类废钢金属收得率高且含非金属物及油污少，但含有部分镀锌废钢，其中的锌随废钢入转炉冶炼后不断蒸发氧化并最终进入转炉除尘灰中［1~役柳钢转炉采用干法除尘系统，其转炉除尘灰分为转炉一次除尘灰和转炉二次除尘灰，
转炉一次除尘灰分为除尘粗灰和除尘细灰。转炉除尘灰铁含量较高且含有一定量的氧化钙，是钢铁企业宝贵的二次资源，通常返回转炉作冷却剂和化渣剂用［7~10］o柳钢转炉除尘粗灰直接返回转炉冶炼；除尘细灰中的40%经冷固压球后返回转炉冶炼，60%用于烧结配矿供高炉消化。这样锌在转炉除尘灰上循环富集并进入高炉，进而对高炉顺行产生不利影响［11 -18］o因此，柳钢要求高炉锌负荷0.5kg/t，相应的烧结矿锌质量分数W0.036%。本文有针对性地选取冷轧汽车板冲片压块、冷轧五金家电板冲片压块、全镀锌废钢压块入转炉冶炼，通过测定各物料锌质量分数和测算转炉锌平衡，研究转炉除尘灰中锌质量分数、锌产生量及其富集分布情况，并提出控锌建议。
下定决心做某事英语1月2月3月4月5月6月7月8月9月
特优专用级冲片4类络％特忧专用级压块1类-----合计
图1铁矿石和废钢炼铁过程能耗和排放情况对比
2试验方法
以150t转炉冶炼SPHC为试验研究对象，试 验方案见表1。试验炉次入炉金属料结构、造渣料和冷却剂加入、吹炼和终点控制等保持稳定，过程无喷溅。每一方案试验结束后分别收集其冶炼过程产生的除尘粗灰、除尘细灰、二次除尘灰过磅，取样测定各物料锌质量分数，并结合转炉锌平衡宀2勺测算试验条件下不同废钢料型的锌质量分数。
表1试验方案
輕方案輕废钢趣默工况
方案11冷轧RW中片压块入炉量：142t賊+32t废钢；
铁水温度：1350%：±50%：;
w铁水（Si）：0.40%〜0.67%（单渣操作）方案22冷金家电板冲片压块
方案33織锌废钢压块
3试验结果
3.1转炉收入项及支出项锌质量分数
转炉收入项及支出项的锌质量分数见表2。从表2可以看出，转炉收入项中，废钢的锌质量分数最高。冷轧汽车板冲片压块、冷轧五金家电板冲片压块、全镀锌废钢压块锌质量分数分别为0.142%、0.253%、0.407%o铁水渣和烧结矿锌质量分数次之，
铁水、冶金石灰、生白云石和压渣剂几乎不含锌。转炉支出项中，各级除尘灰的锌质量分数均较高。
其中：二次除尘灰锌质量分数最高，达6%；除尘细灰锌质量分数次之，分别为1.753%、3.605%、5.447%；除尘粗灰锌质量分数较除尘细灰低，分别为0.907%、1.828%、2.079%；转炉钢水和转炉渣几乎不含锌。
表2转炉收入项及支出项锌质量分数
蚣项
w(Zn)/%
支出项
w(Zn)/%
方案1方案2方案3方案1方案2方案3卸K0.0020.0020.003钢水0.0010.0010.001废钢0.1420.2530.407转般———
铁水渣0.0240.0200.069除尘啓0.907 1.828 2.079
統石灰———除尘细灰 1.753 3.605 5.447
生白云石———二次除埶 6.000 6.000 6.000
烧结矿0.0230.0230.023
压酬0.0060.006
0.006
3.2转炉锌平衡3.2.1转炉入炉锌量
转炉入炉锌量见表3，转炉入炉锌量占比见图白萝卜的做法大全
2O 转炉收入项中，废钢带入的锌量最高，冷轧汽 车板冲片压块、冷轧五金家电板冲片压块、全镀锌
废钢压块带入的锌量分别为28.27 kg/t 、51.20 kg/t 、 79.26 kg/t，分别占总入炉锌量的91.79%、94.92%、
96.28%；其次为铁水，3种方案中铁水带入的锌量
分别为 1.81 kg/t 、2.15 kg/t 、2.26 kg/t，分别占总 入炉锌量的5.86%、3.99%、2.74%；铁水渣、烧结矿、 冶金石灰、生白云石和压渣剂带入的锌量几乎可以
忽略不计。
表3转炉入炉锌、排出锌及其占比
中产生的除尘细灰排出锌量分别为22.88 kg/t 、44.52
kg/t 、70.38 kg/t，分别占总排出锌量的74.38%、
81.82%、86.01%；其次为二次除尘灰和除尘粗灰；
钢水和转炉渣排出锌量几乎可以忽略不计。
100.00试验方案
目
项砂量/
(kg ・Ll)
支出项
生
白云石
1
響
烧结压渣项目
文笔好的言情小说矿剂
转炉渣
We 輙蒙
881.00 6.17 199.10 29.08 9.54 24.72 1.18
排出量/
（畑・L1）1000.00
2.47 1
3.05 0.79
S0.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.00
90.00铁
生白三石
i f
談冷轧汽车板冲片压块册冷轧五金家电板冲片压块注全谡锌康钢压块
图2转炉入炉锌占比
世界上最大的螳螂100.0090.00锌质量
方缈/%變--------1
清明节的别称
（览・t-i ）
0.002 0.024 0.142
0023 数/%
侧—蚀 1753
黃奇雄3
笄
1.81
0.15 28.27
0.570.01
排出锌/
(kg*t-l )
0.90224 22.88 4.74
0.<
50.0040.0030.0020.0080.0070.0060.00排出锌占比/%
除小甕
转矍
占比/%
5.860.48 91.79 1.850.02
2.93728 7438 15.41
注：测算误差率=（收入项-支出项）/收入项X 100%，以上三种方
案的测算误差率分别为0.15%、-0.88%、0.61%，测算误差率较小，测算相对准确。
锌量/
30.80
«/
30.76
(kg*t-l)
(kg ・Ll)
897.20 6.2820237 37.757.5119.65126
排出量/
（蚣・L1）
1000.00
238
12.350.79
锌质量
0.0020.0200253 —
一0.0230.006
锌质酚
数/%0.001
—1.828 3.605 6.000
AW/
(kg ・t-l) 2.150.1351.20 —
-0.450.01排出锌/
0.80—4354452 4.74
AW
占比/%
3.990.239
4.92 —
-
0.840.01
排出锌占
比/%
1.47
—8.0081.828.71
锌量/
53.94
锌量/54.41
(kg ・Ll)
(直・L1)
量/
(kg't-l)
867.90 6.08194.74 30.48 5.0316.66
1.63
排出量/
(kg-t-l)
1000.00 2.60
12.92
0.79
锌质量
分数/%
0.0030.0690.407
—
一0.0230.006锌质助
数/%
0.001—2.079 5.447 6.000
2.260.4279.26 —
-0.380.01排出锌/
(kg • t-1)
130—5.417038 4.74
AW
占比/%
2.740.5196.28 —
-
0.470.01
排出锌占
比/% 1.59
—6.6186.01 5.79
4炉锌量/
82.32锌量/
81.82
(kg-t-l)
(kg-t-l)
3.2.2转炉排出锌量
转炉排出锌量见表3，转炉排出锌量占比见图3。 转炉支出项中，除尘细灰排出锌量最高，3种方案
SS 冷岂汽车板冲片压块么冷轧五金家电板冲片压块方全擴锌废钢压块
图3转炉排出锌占比
4分析与讨论
4.1入炉原辅料对转炉除尘灰中锌的影响收入项中，3种方案下铁水和废钢在入炉量中
占比相对较高且稳定，铁水占比约76.8%，废钢占
比约17.3%，其它物料合计占比约5.9%o 铁水的锌
质量分数较低（0.002%、0.002%、0.003% ），废钢
的锌质量分数较高（0.142%、0.253%、0.407% ）,
铁水带入的锌占比分别为5.86%、3.99%、2.74%,
废钢带入的锌占比分别为91.79%、94.92%、
96.28%，其它物料带入锌合计占比约1.5%。支出项
中，3种方案下转炉除尘灰排出量的占比明显低于 钢水和转炉渣，但其锌质量分数和排岀锌量占比均
远高于钢水和转炉渣。因此，废钢是影响转炉除尘
灰锌质量分数的最主要因素。
4.2入炉废钢对转炉除尘灰中锌的影响
不同废钢料型入炉冶炼后其除尘粗灰（除尘细 灰）锌质量分数及其废钢锌负荷见图4。其相关关
系分析如下
：
廉Q 废钢Zn 员荷T Y —除尘粗坂Zn 质里分数/%
除尘细®ZZnl^B 分数/%
图4入炉废钢Zn 负荷及除尘粗灰（除尘细灰）Zn 质量分数
伍芒魁JEi U E
畀憎
421在相同原辅料条件和工艺操作下，废钢锌 质量分数越高，其入炉后对应产生的除尘粗灰（除 尘细灰）锌质量分数越高，二者呈正相关关系。不
同废钢料型对转炉除尘灰锌质量分数的影响为：冷 轧汽车板冲片压块V冷轧五金家电板冲片压块v 全
镀锌废钢压块。冷轧汽车板冲片压块、冷轧五金家
电板冲片压块和全镀锌废钢压块的锌质量分数分别不要再骗我
为0.142%、0.253%、0.407%，其入炉后产生的除尘 粗灰锌质量分数分别为0.907%、1.828%、2.079%,
除尘细灰锌质量分数分别为1.753%、3.605%、
5.447%，除尘粗灰和除尘细灰锌质量分数均呈上升 趋势。
422冷轧汽车板冲片压块、冷轧五金家电板冲
片压块、全镀锌废钢压块锌负荷分别为1.42kg/t,
2.53kg/t 、4.07kg/t °
4.3入炉废钢料型对除尘灰产生量的影响不同料型废钢入炉后除尘粗灰（除尘细灰）产 生量见图5。结合表3和图5可以看出：3种方案下
除尘粗灰（除尘细灰）吨钢产生量基本相近，其中：
除尘粗灰产生量（平均值）为2.48 kg/t，除尘细灰 产生量（平均值）为12.77 kg/t o 数据表明：在相 同原辅料条件和工艺操作下，不同废钢料型入炉并
不影响除尘粗灰（除尘细灰）吨钢产生量。此外， 除尘细灰吨钢产生量较除尘粗灰明显增加，这可能
与转炉干法除尘系统除尘灰分级处理有关。
0O 0O 0O 0O 0O 0O 0O
14.12.m 8.&4.2.札(轻專制堂)届衆制藍
.05
13.38
1235
92
12..60
0.00
全镀锌應舸压块
冷轧汽车板冲片压块
冷轧五金家电板冲片压块
SS 粗页吨钢产生里应£化
够细加吨钢产生S/k^'t
图5不同废钢料型入炉除尘粗灰（除尘细灰）产生量
5建议
结合试验研究和文献「役废钢对转炉除尘灰
锌产生显著影响，建议采取措施加以控制：
5.1废钢铁采购方面：①修改废钢铁技术标准， 增加废钢含锌的控制要求，并在废钢铁采购合同中
补充废钢含锌的控制要求及其处罚规定，不允许普
通废钢中掺杂有镀锌废钢。②在保持采购数量及采
情人五月天
购质量稳定的前提下，适当调整外购废钢铁采购结 构，降低掺杂有镀锌废钢的料型采购比例。如降低
冷轧五金家电板冲片压块采购比例。③要求全镀锌
废钢整车装运进厂，不允许全镀锌废钢和不含锌废
钢混装。从源头上控制镀锌废钢进厂。5.2含锌废钢进厂检验及仓储方面：①目前含
锌废钢类型主要为冷轧五金家电板冲片压块，还有 少部分全镀锌废钢压块，此类废钢进厂时要加强检
验判级，对明显不符合对应料型判定等级的要降级
处理，并及时通知采购部门加以管控。②对明显掺 杂有镀锌废钢的料型和全镀锌废钢料型，原则上要
分开单独堆放。
5.3含锌废钢使用方面：含锌废钢集中在炼钢 厂一个冶炼系统使用，在该系统产生的转炉除尘粗
灰直接回用的基础上，将该系统产生的转炉除尘细
灰全部压球返回该系统循环利用，并将循环后达到
一定锌质量分数（锌质量分数工18%）的转炉除尘
粗灰（除尘细灰）出售给相关锌处理企业进行提锌
加工，可以创造一定的经济效益和社会效益。而
炼钢厂其他冶炼系统不使用含锌废钢和转炉除尘灰
球，可适度减缓其他冶炼系统转炉除尘灰锌质量分 数上升趋势。6结语
6.1废钢对转炉除尘灰锌质量分数产生显著影
响：当废钢中锌质量分数增加时，其入炉后产生的
除尘粗灰（除尘细灰）锌质量分数随之提高。
6.2试验条件下，冷轧汽车板冲片压块、冷轧
五金家电板冲片压块、全镀锌废钢压块锌质量分数
分别为0.142%、0.253%、0.407%，其对应锌负荷分 别为 1.42 kg/t, 2.53 kg/t, 4.07 kg/t o
6.3在相同原辅料条件和工艺操作下，不同废 钢料型入炉不影响除尘粗灰（除尘细灰）的吨钢产
生量。
6.4通过加强对含锌废钢采购管理、进厂检验
判级和仓储、含锌废钢集中使用和转炉除尘细灰全
部压球返回循环利用等措施，减轻废钢对转炉除尘灰锌的影响。
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【作者简介】1.潘刚(1982-)，科员，副高，主要从事炼钢工艺管理。2.刘川俊(1976-)，技术专家(副处)，副高，主要从事炼钢连铸工艺。
3.周从锐(1986-)，副科，副高，主要从事炼钢连铸工艺管理。
4.何汉(1986-)，副科，工程师，主要从事炼钢工艺、原材料、能源、环保管理。
5.胡照(1983-)，副科，工程师，主要从事转炉炼钢工作。广西柳州545002c
