Доменное производство

В ДП цинк поступает в виде ZnO, ZnO*Fe₂O₃, ZnS. В ДП происходит восстановление, испарение, конденсация, окисление и циркуляция цинка. Цинк в ДП легко восстанавливается коксом и испаряясь при температуре 1173-1273 К возгоняется в верхние горизонты печи с доменным газом, где окисляется парами воды и СО₂ до ZnО, осаждается на футеровке верхней части шахты, образуя плотные и тяжелые слоистые настыли, ухудшающие распределение газов и шихтовых материалов. При обрушении настыли приходят в горн в невосстановленном виде и нарушают тепловое равновесие горна, что часто служит причиной серьезных расстройств хода и работы ДП, вывода из строя фурм и длительных остановок печи. ZnО, проникая в гарнисаж, трещины, швы и поры кладки, разрушает их вследствие значительно большего коэффициента расширения по сравнению с шамотом.

Образующийся цинк частично выносится из печи газом. Высокая температура колошника (523-723 К) и развитый периферийный поток газов способствует выносу цинка колошниковым газом. Восстановление цинка осуществляется за счет углерода кокса в нижних горизонтах шахты печи, заплечиках и горне. Часть цинка растворяется в железе и выходит из печи с продуктами плавки, создавая фон, оставшаяся часть возгоняющегося цинка, встречаясь с оксидами железа шихты, осаждается на них. Большая часть цинка при этом опускается с шихтовыми материалами до горизонта восстановления, замыкая таким образом циркуляционный контур.

По данным материального баланса Zn установлено, что колошниковой пылью уносится из печи 15-22 % Zn, из которых 45-70 % уходит в шламы, 5-10% цинка переходит в чугун, 5 % выходит со шлаком, 5-10 % в кладку и гарнисаж.

Предельное содержание цинка в шихте ДП примерно 0,1 % от массы шихты, т.е. не более 0,3 кг на 1 т чугуна.