包钢高炉有害元素现状及其控制分析

高炉铁合金制备中的杂质元素控制与去除高炉铁合金制备是一种重要的冶金工艺，用于生产各种类型的铁合金。

然而，在这个过程中，存在着一些杂质元素，如硫、磷、碳和硅等，它们会对最终的铁合金质量和性能产生困扰。

因此，在高炉铁合金制备过程中，杂质元素的控制与去除变得至关重要。

首先，让我们来看一下高炉铁合金制备中的杂质元素控制。

硫是其中一个主要的杂质元素，它会导致铁合金的脆化和气孔问题。

为了控制硫元素的含量，我们可以采取以下措施：首先，选择合适的原料。

含硫量低的铁矿石和废钢是制备高纯度铁合金的关键。

通过调整原料的比例和使用纯净度较高的原料，可以降低硫元素的含量。

其次，调整还原条件。

高炉铁合金制备中，还原条件的调整对硫元素的控制起着关键作用。

通过控制还原气氛的氧化还原性，可以减少硫元素的含量。

此外，我们还需要注意磷元素的控制。

磷元素在高炉铁合金中的含量过高，会导致铁合金的质量下降，并且降低其机械性能。

为了控制磷元素的含量，我们可以采用以下方法：首先，选择磷含量低的原料。

磷含量低的铁矿石和废钢是制备高质量铁合金的关键。

通过混合使用低磷含量原料和高磷含量原料，可以降低磷元素的含量。

其次，调整还原条件。

类似于硫元素的控制，还原条件的调整对磷元素的控制也起着重要作用。

通过控制还原气氛的氧化还原性和还原剂的加入量，可以减少磷元素的含量。

以上是在高炉铁合金制备过程中对硫和磷元素的控制措施，接下来我们将探讨去除这些杂质元素的方法。

首先，让我们关注硫元素的去除。

高炉铁合金制备中，硫元素的去除主要通过加入石灰（CaO）来实现。

石灰可以与硫元素形成硫酸钙（CaS），然后在高温条件下挥发出去。

此外，也可以通过加入氧化铝（Al2O3）来与硫反应生成硫化铝（Al2S3），从而实现硫元素的去除。

然后，我们来看磷元素的去除。

高炉铁合金制备中，磷元素的去除主要依靠加入石灰和钙质熔剂。

石灰可以与磷元素形成磷酸钙（Ca3(PO4)2），然后在高温条件下生成气体的形式逸出。

钢铁行业中主要污染物分析及防治对策【摘要】钢铁行业是我国重要的基础产业之一，但其生产过程中所排放的污染物给环境带来了严重的影响。

本文将对钢铁行业中主要污染物进行分析，包括硫氧化物、氮氧化物、废水和固体废弃物的排放情况。

针对这些污染物的排放问题，我们提出了一些防治对策，包括运用先进的技术手段和加强政策法规的制定和执行。

通过这些措施的实施，可以有效减少钢铁行业对环境造成的影响，保护生态环境，实现可持续发展。

钢铁行业的发展离不开环境保护，只有做好污染防治工作，才能实现经济与环境的平衡发展。

【关键词】钢铁行业、环境污染、主要污染物、硫氧化物、氮氧化物、废水、固体废弃物、污染防治、技术手段、政策法规。

1. 引言1.1 钢铁行业的重要性钢铁行业作为国民经济支柱产业之一，在我国经济社会发展进程中发挥着举足轻重的作用。

钢铁是现代工业的基础原材料，广泛应用于各个领域，如建筑、交通、机械制造等。

其产品在国民经济中的地位和作用不可替代，直接影响着国家工业生产的需求和供给结构。

作为国家重要的基础原材料行业，钢铁工业的发展不仅直接关系到国计民生和国防建设，也对整个产业链的发展和国家经济的健康发展起着重要的支撑作用。

我国是世界上最大的钢铁生产和消费国之一，钢铁产业在国民经济中的地位和作用日益凸显。

钢铁行业的发展水平直接反映了一个国家的工业化水平和经济实力。

在全球化竞争激烈的背景下，我国钢铁行业要想在国际市场上有话语权，就必须加快技术创新步伐，提升产品质量，降低生产成本，提高综合竞争力。

钢铁行业的持续健康发展对于国家经济和社会的稳定发展具有重要意义。

1.2 环境污染问题的严重性环境污染问题的严重性是当前社会面临的一个重要挑战。

钢铁行业作为国民经济的支柱产业之一，在发展过程中不可避免地伴随着环境污染问题。

钢铁生产过程中排放的大量废气、废水和固体废弃物对周围的环境造成了严重影响，如大气污染、水体污染和土壤污染等。

这些污染物不仅对生态环境造成破坏，还直接威胁着人们的健康和生存。

高炉有害元素调查分析摘要：鉴于1＃高炉（580m3）高炉生产出现放铁期间白烟大、铁水物理热严重不足、炉况不顺、悬料、结瘤等问题，调研了高炉有害金属的分布情况。

通过现场取样，测定试样中有害金属含量，计算分析了高炉有害金属的分布与平衡。

结果表明：烧结矿及球团矿中有害金属含量是影响高炉有害金属负荷的主要因素，排有害金属主要由高炉渣、除尘灰完成。

结合实际生产情况，提出了防治高炉有害金属的途径。

关键词：有害金属；分布；有害金属负荷；平衡由于受到铁矿石资源的限制，加上矿源复杂，新疆金特钢铁公司炼铁高炉原燃料中有害金属含量较高。

在不断寻求新资源的过程中，忽略了对有害金属元素的控制，使得有害金属对高炉冶炼的危害逐渐暴露出来。

Zn、Pb、Na2O等元素入炉以后一方面破坏原燃料的冶炼性能，影响高炉技术经济指标的提升，高炉出现悬料、结瘤、炉况不顺、消耗升高，其危害随着生产进行而日益严重。

另一方面则对高炉砖衬进行侵蚀，给高炉长寿和组织安全稳定经济生产造成极大危害。

因此非常有必要对高炉Zn、Pb、Na2O等有害元素的入炉及排出情况进行长期监控，以便为高炉长寿、正常生产组织提供参考。

在本文中“碱负荷”是指每吨铁由炉料带入高炉的碱金属总量；“碱平衡”是指高炉冶炼过程中碱金属的收支明细表，反应了高炉在冶炼过程中碱金属的去留情况。

锌危害：(1)影响铁矿石和焦炭的冶金性能。

渗入铁矿石和焦炭孔隙中的锌蒸气沉积氧化成氧化锌后，一方面由于体积的膨胀会增加铁矿石和焦炭的热应力，破坏铁矿石和焦炭的热态强度，并导致烧结矿和球团矿的低温还原粉化指数有所提高，焦炭的反应性增加，反应后强度降低；另一方面，锌蒸气也会堵塞铁矿石和焦炭的孔隙，恶化高炉料柱的透气性，给高炉冶炼带来不利的影响。

(2)影响高炉的操作。

锌蒸气在上升过程中被氧化，氧化锌会冷凝黏结在上升管、下降管、炉喉及炉身上部砖衬上或大钟内表面，并形成高锌尘垢，并逐渐转变为高锌炉瘤。

炉喉及炉身上部砖衬上的锌瘤破坏炉料的下降和煤气流的上升，破坏炉料和煤气的正常分布，导致炉况失常。

高炉本体系统危险有害因素分析高炉本体系统危险有害因素分析-喷煤系统1、煤粉罐——喷吹罐1080m3高炉的喷吹间占地面积10×4m2，在新老厂房间增加一个串罐喷吹系列，煤粉罐——喷吹罐（串罐）的有效容积为17.5m3/个。

其主要危险有害因素如下：（1）火灾爆炸由于静电、火星、动火等，煤粉可能发生燃烧爆炸事故。

（2）窒息由于喷吹罐充压、流化、阻吹全部采用了氮气，一旦氮气泄漏，可能造成人员窒息。

（3）粉尘在泻压过程中，会产生大量的煤粉扬尘，如防护不当，可能对工人的健康造成危害。

2、煤粉仓煤粉仓系技改以前就已有设备，不在本次评价范围之内。

高炉本体系统危险有害因素分析--热风炉系统1、热风炉本体高炉配置3座高温内燃式热风炉，采用高炉煤气为燃料，设置换热装置预热高炉煤气和助燃空气，采用计算机进行操作和控制。

热风炉为悬链式拱顶，拱顶与大墙脱开，使大墙耐火砖能独立膨胀或收缩。

燃烧室为圆形，并配置矩形陶瓷燃烧器。

自立式隔墙为独立结构，与大墙之间不咬砌，隔墙与大墙之间设置滑动缝和膨胀缝，两者之间可以自由滑动和膨胀。

隔墙中下部设置隔热砖。

热风炉上部钢壳喷涂绝热性能良好的不定形耐火材料。

拱顶及热风炉上部高温区采用硅砖，中、下部采用高铝砖和粘土砖。

热风炉内衬设置滑动缝和膨胀缝；热风出口、热风主管三岔口、热风围管三岔口等易破损部位，采用组合砖砌筑；蓄热室砌筑互锁的七孔高效格子砖。

其主要危险有害因素如下：（1）噪音a、混合煤气在炉内燃烧发出强大而剧烈的噪音。

b、机械动力装置在运转时所发出的噪音。

（2）触电热风炉本体内存在大量电驱动设备和装置，且部分需要通过接拉私线，加之炉体布局复杂，若检查不及时，可能存在漏电线路或装置，引发触电事故。

（3）高处坠落热风炉全高38.46m，炉壳内径为Φ7600mm/Φ7720/Φ9220mm。

整座炉体按工艺需要，设置多层工作平台。

在作业过程中，可能存在从楼梯或护栏处坠落。

（4）灼伤热风炉设计风温为1150℃，设计拱顶温度为1300℃，煤气预热温度为140℃，废气最高温度为250℃。

高炉铁水有害元素分析与控制（山东球墨铸铁管有限公司）摘要分析了铁水有害元素的来源，通过采取多方面烧结配料、生铁含硅量、炉外增硅等措施，降低了铁水中有害元素的含量。

关键词烧结配料生铁含硅量炉外增硅1 前言山东球墨铸铁管有限公司现拥有160吨混铁炉一座、两台10吨工频电炉、五台10吨中频电炉、八台水冷金属型离心机、46米、60米退火炉各一座、四条精整生产线。

现已形成年产球墨铸铁管30万吨的生产能力。

从2009年以来，钢铁市场发生了很大的变化，各种进口铁矿粗粉及国内精粉价格持续上扬，为降低生产成本，烧结大量配加低价位经济料，用于高炉冶炼铁水，高炉铁水中的有害元素和夹杂物含量有所升高，球墨铸铁管的硬度和延伸率受到一定的影响。

2011年以来，通过烧结配料及高炉操作严格控制铁水中的磷、硫、锰、钛、铜、砷、铬等微量元素，供铸管铁水质量得到稳步提高。

2 有害元素的来源高炉铁水中的有害元素主要由冶炼铁水的原燃料带入：焦炭，无烟煤，烧结矿，块矿。

通过对微量元素在铁水中的还原性统计，结果表明：(1)炉料中的磷、砷、铜、铬元素全部进入铁水，在高炉冶炼过程中无法处理。

(2)高炉入炉原燃料中锰、钛元素60%~80%进入铁水，而且锰、钛元素在铁水中含量与高炉铁水含硅量呈正相关性关系。

原始生铁含硅量的提高有助于有害元素含量的升高。

3 不同元素对铸铁管的危害供铸管铁水中一些元素达到一定值会对铸铁管的退火产生一定的影响，进而降低对铸铁管的产品质量：磷是铸铁中的常存元素,它对球墨铸铁的机械性能,尤其是冲击韧性和塑性有明显的不良影响,因此总是作为有害元素对待。

其主要原因是共晶团晶界产生的磷共晶脆相,磷共晶呈多角状分布于共晶团边界,急剧恶化球墨铸铁的力学性能,使球墨铸铁韧性下降;其次是磷阻碍珠光体的分解,又能固溶于铁素体中,这些都能降低韧性。

磷的质量分数每增加0.01%时,脆性转变温度升高4.0～4.5℃。

当磷的质量分数超过0.16%时,脆性转变温度已在室温以上,冲击断口出现脆性断裂。

有害元素对高炉炼铁的影响及控制措施l 介绍高炉炼铁原料中的有害元素主要有铅、锌、碱金属等。

高炉锌的循环富集严重影响了高炉的平稳运行和热态的稳定，渗入炉衬的zn蒸汽在炉衬内冷凝下来，造成高炉炉缸炉底砖衬上涨，风口大套上翘开裂、中套上翘变形、炉皮开裂、炉缸水温差上升等一系列后果，严重危害一代高炉寿命。

通过控制入炉原料有害元素含量，优化高炉操作，减少有害元素在高炉内循环富集，取得一定效应。

本文以新钢8#1050m。

高炉为例。

2 有害元素的来源通过对原燃料检测成份分析可以看出，碱金属来源主要来焦炭，其次是烧结矿和球团矿，而zn的来源，主要是山上球团厂球团矿和烧结矿。

zn的主要来源是生产烧结矿、球团矿的精矿粉，非法贸易商将从瓷砖灰中回收的金属材料添加到浓缩粉末中，使原料Zn含量大大提高。

3 对高炉的影响(1)有害元素破坏砖衬及炉体。

2004年3月份开始，陆续发现风口中套变形，继而出现大套法兰上翘开裂套冒煤气现象，随着气体泄漏的明显发展，炉膛和炉皮最终会开裂。

(2)造成炉皮开裂，冷却板损坏。

由于有害元素在炉内富集，在炉身中下部软融带附近，有害元素吸附或渗透进入砖缝，造成砖衬被侵蚀和异常膨胀，将冷却板暴露在高温气流中，容易受到冲击和损坏。

随着原燃质量下降，有害元素入炉增加，在内的富集增加，对砖衬的破坏力度加大。

造成炉皮开裂的主要原因是使用含Zn高的原料的结果，从风口粘结物取样分析可知，zn在炉知富集是造成炉缸炉皮开裂的主要原因。

(3)均压、管路堵塞。

由于zn含量大幅增加，随煤气排出的zn增加，随煤气逸出的zn元素，均压管管道中的粘合，造成管路堵塞。

2006年问_次发生管路堵塞现象，经过吹扫管路，立刻恢复正常均压。

(4)造成炉缸，炉底侵蚀速度加快。

碱金属，zn等有害元素易在炉内循环富集，K、Na用液体或固体粉末化合物粘附在炉衬上，以破坏砖衬里，zn则以蒸汽形式渗入砖衬缝隙中，冷凝氧化成ZnO后体积膨胀损坏内衬，使高温铁水能够顺利渗入砖缝，造成水温差上升。

高炉本体系统危险有害因素分析(炉顶系统)1、摆动溜嘴受料斗受料斗接受上料皮带运来的炉料。

(1)高空坠落由于受料斗处在高炉最顶部，在检查、检测、修理过程当中，涉及到高空作业，如工人防护措施不到位，可能发生高空坠落。

(2)粉尘受料斗在受料过程当中，有一定粉尘产生，对检查检测、修理人员的健康可能造成一定危害。

(3)其它伤害在检测、修理过程当中空间狭小，工作不便，在使用机械工具时,可能发生机械伤人，工具伤人。

此外，由于站位不方便，工人可能滑倒、摔伤。

2、料罐料罐有效容积20m3,料罐内安装有Y射线料位仪，为料罐发出料满、料空信号。

(1)中毒、窒息料罐为密封容器，在更换耐磨衬板过程当中，由于通风不良，工人作业时间过长，可能发生窒息。

(2)高空坠落由于料罐所处位置较高，在检查、检测、修理过程当中，涉及到高空作业，如工人防护措施不到位，可能发生高空坠落。

(3)其它伤害在检测、修理过程当中空间狭小，工作不便，在使用机械工具时,可能发生机械伤人，工具伤人。

此外，由于站位不方便，工人可能滑倒、摔伤。

3、溜槽传动齿轮箱传动齿轮箱是水冷气封式重型传动齿轮箱，采用工业净化进行闭路循环冷却，用水量40m3∕h(包括热交换器及补充用水)，水温≤40o C o为了防止炉尘进入齿轮箱内，当炉喉压力波动时，适当通N2于箱内，最大用量约1500Nm3∕h°通过对工艺参数性能的分析，溜槽传动齿轮箱可能对人造成伤害的危险因素大致可以分为以下几类：(1)中毒、窒息a、在进入齿轮箱进行检测、修理时，由于修风点火后，还残余煤气，或用空气置换后，还残余氮气，可能引起煤气中毒，或氮气窒息事故。

b、当齿轮箱停水时，可能造成大量煤气泄漏，发生煤气中毒事故。

c、当传动齿轮箱温度过高时，可能造成煤气和氮气泄漏，发生中毒、窒息事故。

d、齿轮箱阀门、上下密封圈由于老化或其它原因，密封不紧，可能造成煤气和氮气泄漏，发生中毒、窒息事故。

e、氮气压力过高或过大，都有可能造成煤气和氮气泄漏。

烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制高炉是冶金炼铁工艺中的重要设备，能够把原料如铁矿石炼制成铸铁和钢铁，具有重要的经济和社会意义。

然而，在高炉生产过程中，烧结矿中的有害元素会对炉内的化学反应产生影响，造成炉料堵塞、炉墙侵蚀、炉渣品质下降等问题，对炉子运行、产量及铁水质量带来危害，其对高炉的抑制也是十分重要的。

一、高炉生产中烧结矿有害元素的来源高炉炼铁的原料主要是矿石和焦炭，其中矿石中的有害元素是炼铁行业所面临的主要问题之一。

在高炉生产过程中，烧结矿中的有害元素会对炉内的化学反应产生影响，造成炉料堵塞、炉墙侵蚀、炉渣品质下降等问题，对炉子运行、产量及铁水质量带来危害。

烧结矿中的有害元素的来源一般是矿石中所含的有害元素，如硫、磷、铜、锌、镍等，还有烧结过程中吸附的有害元素，如氯、碱金属等。

二、烧结矿中有害元素对高炉的危害1、硫硫是烧结矿中最主要的有害元素之一。

当硫进入高炉中，它会与铁、焦炭发生反应，形成铁硫化物，交互作用会导致炉内温度下降，燃烧失调，炉渣流动性差等问题。

同时，硫还会造成铁水质量下降，甚至导致铸造中铁铸件断裂、孔洞等问题，严重影响了炼铁质量。

2、磷磷在烧结矿中常以磷酸化合物的形式存在，当烧结矿中的磷含量超过一定的限制时，容易对产生偏铁鱼、振落、炉墙侵蚀及炉气特性发生影响。

另外磷含量超过限制时，也会导致炼铁成本增加，因为过多的磷需要通过钙、镁等不含磷的材料来削减。

3、铜、锌、镍等烧结矿中还含有一些其他有害元素，如铜、锌、镍等，它们能够影响生铁的质量，因为这些元素会妨碍所需的化学反应的进行和生铁的结晶行为。

如果烧结矿中含有太多的这些元素，那么将会导致生铁中这些元素的含量增加，这将会影响这些元素的终末用途，从而限制产生符合标准的产品。

三、抑制烧结矿中有害元素的措施为了减少烧结矿中有害元素对高炉带来的危害，需要采取措施，抑制这些元素的含量，以确保高炉的正常运行和冶炼质量。

目前，常用的方法是采取改善烧结的工艺条件、精选矿石、还原剂等，以及加入一些抑制剂来减少有害元素的含量。

炼铁高炉入炉原料中有害微量元素分析解决方案工作总结报告一、背景简介Na2O、K2O、Zn、PbO、As、CuO等被统称为有害微量元素，广泛存在于各种天然炼铁用物料中，通过造球或烧结进入高炉，是高炉生产的有害成分：Na2O、K2O对高炉炉衬有浸蚀；Na2O、K2O、ZnO很轻，在冶炼过程中，随除尘管道排出，在除尘灰循环利用中，周而复始的富积，不仅浪费能源，甚至堵塞管道；PbO还原后，沉积在炉底，使炉底升高；As2O3、CuO还原后，一部分进入铁水，影响生铁的质量。

随着钢铁行业经营形势进一步恶化，公司为降低铁前成本，开始大批量采购经济料和使用回收含铁废料，外购铁矿石、球团矿、焦炭、煤以及含铁杂料中有害微量元素对高炉生产的巨大危害也随之而来。

面对这一境况，公司领导要求能够及时、准确对高炉入炉原料中有害微量元素进行分析，为高炉顺行提供数据支持。

2010年底，在我处工作会上，时任处长的李朝玺同志就已提出对进厂铁矿石、球团矿分析Na2O、K2O、Zn、PbO、As2O3、CuO等微量元素，以满足公司生产的需要。

2012年初公司又下发新的产品检验要求，要求对含铁杂料、焦炭、煤灰等物料中有害微量元素进行检验，欧阳琦副处长提出，将各种高炉入炉料有害微量元素成份检验合并成检测体系，并按2011年3月下发的产品标准严格考核。

现状以及项目开发的目的和意义1.现状（1）Na2O、K2O、Zn、PbO、As、CuO等检验项目在各种物料中的含量都很微少，想要准确测定微量或痕量的元素，一般都采用ICP分析或原子吸收分析方法。

这两种方法首先都需对待分析样品进行溶解，溶解的过程比较漫长，分析过程稍有差池就会造成分析失败，检验周期长、操作复杂也是这两种方法不可避免的缺点，对于大批量的进厂铁矿石、球团矿、焦炭、煤灰、含铁废料检验，已很难适应快速生产节奏的需要。

（2）X荧光仪分析速度快、对样品要求相对简单，在2011年已成功开发出铁矿石、球团矿微量元素快速分析方法，但该方法只适用于物质成份含量简单且相对稳定的铁矿石品种，焦炭、煤灰、含铁杂料等新品种因物相组成不同、成份结构复杂，不能简单用一种方法分析检验，需要一整套的系列分析解决方案，有针对性的对各种物料使用最为合适的分析方法。