应用非高炉炼铁技术处理固体废弃物

新日铁开发的飞灰熔融炉的主体设备是一个倒锥体，如图2所示。含有一定比例的飞灰的残渣、焦炭和石灰石从炉子的顶部加入到炉子的中心部位，在炉子的周边区别加入焦炭，从下部双排风口吹入富氧的热风，排出的气体预热空气或再燃烧回收热量。在飞灰熔融炉产生的飞灰，采用湿法除去有害物质再入炉处理，这样可以达到无飞灰产生。通过试验处理了含15%和30%飞灰的残渣。熔融处理后得到熔渣和灰分的成分如表1所示。
表1熔渣和熔融飞灰的成分分析％

(1)飞灰15%混合处理；(2)飞灰30%混合处理
对熔渣也进行了溶解物的浸出试验和性能检验，同样可以作为民用建筑材料。但在排出气体中灰分含Cl、Na2O和K2O在20%左右，Pb和Zn易挥发金属占5%左右。氯化物通过盐浴挥发处理，将其全部除去。其他金属可以通过分离、水洗和盐浴处理，使排出的气体中Zn<0.04%、Na+K<0.095%、Cu<0.06%，作为返回使用的飞灰则要求Zn<0.9%、Na+K<0.6%。通过该方法还可以回收钢铁废弃物中的Zn、Pb等金属。
3非高炉炼铁技术开发前景
前面介绍国外开发的处理固体废弃物所用工艺都是由熔融还原技术转化而来的。它们与普通的焚烧炉的主要区别是可以得到很高的温度，这是由于它们都采用了焦炭床、富氧和双风口的技术。而这种技术路线是源于使用熔融气化炉的两步法熔融还原，如Corex、SC-Somitomo、Kawasaki等流程中的终还原炉。令人感到奇怪的是，在所开发的这类熔融还原技术中只有Corex投入了商业使用，但由此派生的高温处理固体废弃物的工艺，也大都投入了商业使用，并得到较好的经济和社会效果。
我国非高炉炼铁经过几十年的努力，已开发了不少自己的技术，直接还原技术和设备制造都已具备较高的水平，但能够在国内商业使用中取得成功的不多。我国缺少高品位铁矿石，作为还原剂大都直接采用煤，生产的海绵铁中灰分很高，不能满足现代化电炉生产高质量钢的要求。如果将灰分较高的海绵铁作为高炉的原料，可以节省一些焦炭，但使原料成本升高，导致生铁价格上扬。我国已加入世贸组织，国内的铁厂面临国际上生铁价格100美元/t的压力，降低生铁成本是铁厂最主要的任务之一。
由于上述原因，直接还原技术一直未能在国内形成规模产业。我国也开发了自己的熔融还原技术，但在近几年我国高炉喷煤技术发展十分迅速，使得我国在比较长的时间内不可能使用熔融还原炼铁技术。综上所述，国内从事非高炉炼铁技术的研究者将面临一个低潮期。如何应用国内已经开发的一些非高炉炼铁技术，将其转化为生产力和为社会创造财富是值得考虑的问题。
改革开放20年来，我国在许多方面得到了很快发展，但在环保方面的进展没有与其他方面达到同步。在最近召开的九届人大四次会议上，国家将生态和环保摆到了非常重要的位置。环保工业将成为我国的一个朝阳产业。随着我国人民生活水平的不断提高，对环保要求也越来越高，固体废弃物进行无害化处理势在必行。将非高炉炼铁技术，特别是将熔融还原中熔融气化炉技术转化为适合处理我国固体废弃物工艺，充分调动环保、冶金、化工、轻工等领域的技术力量共同开发适合我国国情的处理固体废弃物的高温炉，这样可以将传统产业的技术应用到环保新兴产业中，必将具有广阔的市场前景，同时也会带来极大的经济和社会效益。
4结论
(1)国外先进国家已将一些熔融还原的技术应用到处理固体废弃物，得到了很好的经济和社会效益。
(2)由于国内的客观原因，将非高炉炼铁技术应用于国内形成较大规模的产业是非常困难的。
(3)将非高炉炼铁技术应用到国内新兴的环保工业是大有前途的。