环型炉,即炉底呈环形转动的转底式炉。环型炉本来是作为制造还原铁的工艺而开发出来的,但近年来发现可以利用它对钢铁企业的粉尘泥渣进行脱锌、回收铁分及其它贵金属等处理,因而引起广泛注意。
采用环型炉处理粉尘、泥渣的方法是,把在预处理工序中进行混合、成型的粉尘、泥渣类装入环型炉中,铺满环型炉的环型炉床上。利用环型炉内由于烧嘴的燃烧热所形成的高温,使粉尘、泥渣中的锌及其它夹杂被还原和气化,并使之作为二次粉尘被回收;而残存的还原铁则具有高金属化率,能作为高炉、转炉、电炉等的铁源进行再利用。
由于含铁粉尘中还有较高的铁分,因而是很好的炼铁原料。但有些粉尘由于含锌较高而无法利用,只能填埋处理。环形炉技术的开发使这一问题得以解决。
日本铁属君津厂过去每年有30万吨高锌粉尘和泥渣无法利用,2000年引进美国环形炉技术后,将高锌含铁粉尘配加10%的煤粉混合、造球,放入环形炉内,在1300℃下预还原,可达到脱锌80%~90%的效果;同时,制成金属化率达 70%~80%的金属化球团,加入高炉代替烧结矿,可取得每吨球团节焦158千克的效果,每年共创造效益15亿日元。君津厂于2002年继续完成12万吨/年高锌含铁尘泥的处理,使30万吨/年的废物得到全部利用。
新日铁于2000年4月利用神户制钢开发的festmelt环形炉对转炉含铁粉尘进行了处理,所产金属化球团在1000℃下即装炉利用;同时在除尘器处回收氧化锌,然后出售给有色冶炼厂利用。
2001年,新日铁用此项技术对制造电炉不锈钢所排出的含铁粉尘、氧化铁皮和酸洗渣等混合物加以处理,将其加入电炉利用,年处理量约为2.52万吨。除回收铁外,还回收了镍、铬等高价金属。
大同特殊钢和神户制钢也利用同类技术对高锌含铁粉尘回收利用,同时回收氧化锌。随着这一技术的推广,含铁粉尘和泥渣类将很快得到全部回收和利用。
上述技术已在美国、日本等多个国家实现了工业化生产。2007年年底,国家发改委在《关于组织实施循环经济高技术产业重大专项的通知》中,号召我国钢铁行业“开展转底炉直接还原成套工艺产业化示范,建设年产20万吨以上转底炉直接还原示范装置,使钢铁厂尘泥(特别是含锌尘泥)全部得到资源化利用”,并对该类项目进行重点扶持。
目前国内莱钢、马钢、荣钢、昆钢等企业拟采用国内自主开发或从国外引进技术等方式建设转底炉处理含锌尘泥生产线。其中:莱钢项目由北京科技大学研发,计划总投资1.5亿元,转底炉达产后,可形成年处理自产尘泥32.9万吨,年产金属化球团20万吨、锌灰0.2万吨的生产能力;马钢转底炉工程投资2.8亿元,设计年处理量为20万吨,其产品为金属化球团,可作为高炉及转炉原料;而转底炉所产生的高锌粉,可作为化工厂的原料;炉子排出的高温废气经余热锅炉后可产生蒸汽。