张永亮

（河钢集团宣钢公司 炼铁厂，河北 宣化 075100）

钢是世界上最重要的多功能、适应性最强的材料，是人类发展的关键因素。有理由声称钢铁是发达经济体的支柱。在过去十年中，世界钢铁产量显著增长，2004年超过10亿t。尽管比能耗和二氧化碳排放量自1970年以来已经减少了一半，一吨（初级）钢的生产仍然需要近20千焦耳的能源，并造成至少1.7t的二氧化碳排放。因此，据估计，今天炼钢产生的人为二氧化碳排放量占全世界的6%～7%。这证明，在开发更环保的炼钢路线方面，有必要加强旨在提高能源效率和减少排放的研究工作。

1 碱金属及锌在高炉的富集

1.1 碱金属在高炉内的循环富集

K、Na的沸点为799℃和882℃。碱金属的氧化物在炉身中温区还原出碱金属蒸气，随煤气流上升，与炉料中的矿物结合生成碱的氰化物、碳酸盐和硅酸盐等。再随炉料返回到高炉下部高温区，又被还原成碱金属蒸气上升，除部分随煤气和溶解于渣铁中排出炉外，其余相当一部分在炉内上部和下部之间循环富集。

1.2 锌在高炉内的循环富集

锌为低熔点有色重金属，其熔点420，沸点907，液态锌流动性好，易挥发，离子半径较小，能浸入和充满微细空间，有较大的表面张力系数，降温时易凝聚在一起，在局部空间内呈现较高浓度，其硫化物具有热不稳定性。铁矿石中的锌，在烧结过程中约有10%左右被脱除，其余多以ZnO状态存在，少量为亚铁酸盐化合物，随烧结矿进入高炉。因其熔点较高（ZnS熔点为1650，ZnO溶点为2000），在高炉内很难直接被熔化。……