D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2001.01.031 第23卷第1期 北京科技大学学报 VoL23 No.1 2001年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2001 电炉粉尘循环利用造泡沫渣 王敏 陈伟庆 北京科技大学冶金学院，北京100083 摘要在实验室中研究了电炉粉尘和煤粉加人量及温度对泡沫渣高度的影响.结果表明， 在电炉渣中加人0-30%的电炉粉尘和3%~12%的煤粉（质量分数）时，随粉尘及煤粉加人量的增 加以及温度的提高，泡沫渣的最大发泡高度增加；在加人电炉粉尘造泡沫渣过程中，随温度升 高，渣中ZnO的还原挥发速度加快，反应6min,Zn的挥发率大于97%.在本实验条件下，反应3 min,渣中Pb小于0.02%，温度对Pb0的还原挥发速度无明显影响. 关键词电炉粉尘；循环利用；泡沫渣 分类号TF741.322 电炉粉尘含有锌铅，不能配入烧结矿进高 1.2实验步骤 炉炼铁，如露天堆放对环境造成严重污染，必须 首先将炉温升到预定温度，先将100g电炉 加以处理.目前国外一些厂家在电炉冶炼过程 渣（基础渣）从顶部加入刚玉坩埚，待炉渣完全 中将电炉粉尘喷入炉内循环利用，以富集回收 熔化并且温度达到预定值后，再将测量泡沫渣 锌铅-)，但对此过程中的泡沫渣现象未做细致 高度的刚玉棒(5mm)插入渣中.然后将预先按 的研究.本项工作在实验室中对电炉粉尘造泡 不同比例混合好的电炉粉尘和无烟煤粉用纸包 沫渣进行了研究，同时研究了粉尘中锌铅的挥 加人熔渣中，立即用纯铁棒将加入的材料与炉 发情况 渣搅匀，并将此作为开始时间.每隔一定时间将 刚玉棒取出测量泡沫渣的高度，并用纯铁棒粘 1 实验方法 取渣样分析渣中的Zn,Pb. 1.1实验装置和原料 实验在碳管炉内进行，炉内通氮气保护， 2实验结果 用φ50mm×110mm刚玉坩埚.实验用电炉渣和 21炉渣最大发泡高度的影响因素 粉尘取自天津钢管公司，其成分如表1所示.实 在实验中观察到，将粉尘和煤粉加入电炉 验采用的无烟煤粉化学成分和粒度见表2. 渣后，泡沫渣高度逐渐增加，达到最大值后又逐 表1电炉渣和粉尘中组分的质量分数 渐降低.因此，将泡沫渣最大高度作为考察炉渣 Table 1 Composition of EAF slag and dust 发泡的1个指标. 种类 Cao SiO,TFe FeO Mgo AlO, (1)粉尘加入量的影响.在1530℃，煤粉加 电炉渣41.0126.0711.0711.217.62 7.14 入量为基础渣量的12%(12g)的条件下，粉尘加 电炉粉尘10.39 7.2641.12 3.98 入量分别为基础渣量的0,10%，20%，30%（质量 种类MnOP,O, Zn Pb C 分数)时的泡沫渣最大高度如图1所示，可看出， 电炉渣2.66 1.11 随粉尘加入量增加，泡沫渣最大高度增加 电炉粉尘 6.00 1.711.97 (2)煤粉配入比的影响.在1530℃下，固定 粉尘加入量为基础渣量的20%(20g),煤粉加入 表2无烟煤化学成分和粒度 Table 2 Composition and size of anthracite 量分别为基础渣量的3%，6%，12%（质量分数） W集/% w东% 时的泡沫渣最大高度如图2所示，可看出，当粉 d/mm CTFe灰分挥发分SiO2Al,O,FeO 尘加入量一定，随粉尘中煤粉配入量增加，泡沫 72.271.517.669.545.1015.060.880.8-1.0 渣的最大高度相应增加 (3)温度的影响.粉尘和煤粉加人量分别为 收稿日期：2000-06-19王敏女，30岁，硕士第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 、 。 电炉粉尘循环利用造泡沫渣 王 敏 陈伟庆 北京科技大学冶金学院 ，北京 摘 要 在实验室 中研究 了 电炉粉尘和煤粉加人量及温度对泡沫渣高度 的影 响 结果表明 ， 在 电炉渣 中加入 一 的 电炉粉尘和 的煤粉 质量分数 时 ， 随粉尘及煤粉加人量的增 加 以及温度 的提高 ， 泡沫渣 的最大发泡高度增加 在加人 电炉粉尘造泡沫渣过程 中 ， 随温度升 高 ， 渣 中 的还原挥发速度加快 ， 反应 ， 的挥发率大于 在本实验条件下 ， 反应 ， 渣 中 小于 ， 温度对 的还原挥发速度无 明显影 响 关键词 电炉粉尘 循环利用 泡沫渣 分类号 开 · 电炉 粉尘含有锌铅 ， 不 能配入烧结矿进高 炉炼铁 ， 如露天堆放对环境造成严重污染 ， 必须 加 以处理 目前 国外一些厂 家在 电炉 冶炼过程 中将 电炉 粉尘喷入炉 内循环利用 ， 以 富集 回 收 锌铅 〔 一 ， 但对此过程 中的泡沫渣 现象未做细 致 的研究 本项工作在实验室 中对 电炉 粉尘造泡 沫渣进行 了研究 ， 同时研究 了粉尘 中锌铅 的挥 发情况 实验方法 实验装里和原料 实验在碳管炉 内进 行 ， 炉 内通氮气保护 ， 用 中 ‘ 刚玉 柑祸 实验用 电炉 渣 和 粉尘取 自天津钢管公司 ， 其成分如表 所示 实 验采用 的无烟煤粉化学成分和 粒度见表 实验步骤 首先将炉温升到预定温度 ， 先将 电炉 渣 基础 渣 从顶部加人刚玉 钳祸 ， 待炉 渣完全 熔化并且温度达到预定值后 ， 再将测量泡沫渣 高度 的刚玉棒 杯 插入渣 中 然后将预先按 不 同比例混合好的 电炉粉尘和无烟煤粉用 纸包 加人熔渣 中 ， 立 即用 纯铁棒将加人 的材料与炉 渣搅匀 ， 并将此作为开始时间 每隔一定时间将 刚玉 棒取 出测 量泡沫渣 的高度 ， 并用 纯铁棒粘 取渣样分析渣 中的 ， 表 电炉 渣和 粉尘 中组分的质 分数 种类 电炉渣 电炉粉尘 种类 电炉渣 “ 电炉粉尘 一 ， 一 表 无 烟煤化 学成分和 粒度 介 挂 翻 从 灰分 挥发分 灰 肠， 实验结果 炉渣最大发泡高度的影响因素 在实验 中观察到 ， 将粉尘 和煤粉加人 电炉 渣后 ， 泡沫渣高度逐渐增加 ， 达到最大值后又逐 渐降低 因此 ， 将泡沫渣最大高度作为考察炉渣 发泡 的 个指标 粉尘加人量 的影 响 在 ℃ ， 煤粉加 入量为基础渣量 的 的条件下 ， 粉尘加 人量分别为基础渣量 的 ， ， ， 质量 分数 时的泡沫渣最大高度如 图 所示 ， 可看出 ， 随粉尘加人量增 加 ， 泡沫渣最大高度增加 煤粉配人 比 的影 响 在 ℃ 下 ， 固定 粉尘加人量为基础 渣量 的 ， 煤粉加人 量分别为基础渣量 的 ， ， 质量分数 时 的泡沫渣最大高度如 图 所示 ， 可看 出 ， 当粉 尘加人量一定 ， 随粉尘 中煤粉配入量增加 ， 泡沫 渣 的最大高度相应增加 温度 的影 响 粉尘 和 煤粉加人量分别为 收稿 日期 王敏 女 ， 岁 ， 硕士 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2001．01．031