作为实现低能耗钢铁生产新工艺的有效手段之一是废金属的利用,但大量使用废金属会带来含锌粉尘的发生及其处理的问题。另外,从利用金属铁节能的观点来看,回收并有效利用粉尘中含有的铁也已引起人们的关注。
目前已应用于实际的含锌粉尘处理工艺有,高炉/转炉生产中产生粉尘的处理工艺和电炉生产中产生粉尘的处理工艺。
作为高炉/转炉生产中产生含锌粉尘的处理工艺,从20世纪70年代起日本各钢铁公司开发了回转窑式处理炉,目前只有住友金属工业公司鹿岛厂仍在采用。自2000年以后,新日铁公司的各钢铁厂开始采用转底炉式处理工艺。作为电炉粉尘处理工艺,从70年代后期开始,各厂采用了被称作“威尔兹式回转窑”的处理炉和半熔融式MF炉,最近开始采用了熔融式DSM法。
以新日铁君津厂1号炉采用的转底炉式处理工艺为例,先将高炉粉尘或炼钢粉尘制成小球,干燥后装入转底炉。然后在转底炉温度1250~1350℃下,小球中的铁和锌被粉尘中含有的C还原10~20分钟,铁则作为还原铁进行回收,锌则作为粗制氧化锌在二次粉尘中进行浓缩、回收。除此之外,转底炉式工艺还应用于君津厂2号炉、広畑厂、光厂和神户制钢公司加古川厂。所得的还原铁用于高炉和转炉,另外,转底炉的二次粉尘可作为锌熔炼炉的锌原料进行再利用。
鹿岛厂的回转窑式工艺是预先将各类粉尘放在窑内进行干燥,简单制成小球后装入还原用的窑中。在1200~1300℃下处理后,锌作为粗制氧化锌在二次粉尘中被浓缩,铁则被还原。在所得的还原铁中,-5mm用于烧结,+5mm用于高炉。(青山)