铅对高炉冶炼的影响与危害

一 铅的存在形态及铅的还原反应

在铁矿石中铅主要以方铅矿(PbS)和铅黄(PhO)的形态存在，在烧结矿中主要为硅酸铅(PbO·SiO2及2PbO·SiO2)。在高炉冶炼氛内,铅的各种化合物在高炉内易分解还原，其基本反应式为:

PbO+CO=Pb+CO2，

PbS+Fe=Pb+FeS

            2PbO·SiO2+CO+FeO+2CO=2Pb+2CO2+CaO·FeO·SiO2

   在炉身中部900～1000℃温度区铅被完全还原，熔滴至高炉下部高温区时,部分铅液穿过渣铁层沉积于炉缸底部，一部分高温气化，铅蒸汽绝大部分随煤气流上升，少量从渣铁口排出。沉积于炉缸底部的铅液渗入炉底砌体砖缝、气孔甚至基墩以下。炉缸内有铅液积存时，则在出铁过程中随渣铁排出挥发气化，有时铁口泥芯周边可见铅液渗出滴集铁口前。而随气流上升的气态铅遇H2O和CO2转化为氧化铅。氧化铅和金属铅部分粘附于炉尘上随煤气逸出，部分粘附于料块上随之下降形成循环富集，部分渗入炉衬、冷却壁填缝、风渣口各缝隙，有时冷凝铅液会从炉壳开口、缝隙或裂纹处流出。有的凝结于炉衬内表面。

二 铅对高炉冶炼过程的影响及危害        

我们知道，铅对高炉冶炼过程的影响是多方面的。但就其危害而言主要有以下几点：     

(1) 渗入炉底的液态铅随温度升高体积膨胀，产生巨大破坏力，导致砖层浮动，甚至整个炉底砌体毁坏以及炉壳开裂，发生穿漏事故。 

 (2)炉缸炉底液态铅积存过多时，由于液态铅的密度大，流动性差，不溶于铁水等特点则会引起炉前工作失常。如铁口、主沟难以维护，堵死撇渣器酿成跑铁事故。 

(3) 渗入炉衬的铅对炉衬的破坏是形成炉壳爆裂的原因之一。当有锌和碱金属共存时，这种破坏作用更大。      

(4) 氧化铅与其他组分组成的低熔点化合物或共晶体粘附在烧结矿和球团矿上，降低烧结矿和球团矿的软融温度。粘结在焦炭上，影响高炉料柱的透气性。粘结在炉墙上，促使形成炉瘤，影响高炉正常生产。      

(5)渣铁排出高炉外的气态铅污染炉前环境，导致操作者铅中毒.三 三铅害的防治措施

 首先应按高炉对入炉铁矿含铅要求配矿。一般认为入炉炉料含铅量应<0.05％～0.01％>.在一般烧结生产实践中铅被部分脱除，一般可脱去20%左右,随配碳和碱度的提高而增减。采用氯化焙烧和氯化烧结以及回转窑直接还原等都有较好的脱铅效果，但因经济环保等问题尚未能实际应用。

其次采用炉底排铅技术。我国很多冶炼富锰渣的中小高炉都采用炉底排铅技术,得到粗铅,国内某钢铁公司1200m高压高炉于九一年采用排铅措施，操作顺利。排铅炉底排铅层采用高铝砖砌筑，排铅沟槽设在炉温600℃水平处，采用炉底排铅技术的高炉炉底侵蚀缓慢、寿命延长、基本解决了炉前铅污染，多数高炉炉前空气铅浓度达标。一般排铅量占入炉铅量的60％～70％，在炉况顺行炉顶温度较低情况下回收率可进一步提高,当炉顶温度超过400℃或炉缸堆积时排铅量显著降低.

最后,有资料研究表明,改善炉料的热态强度，适当提高炉料的粒度组成,增加球团矿配比,可以降低炉料在炉内对铅蒸汽的吸附作用,增加铅随煤气排出的机率,对于减少铅对炉料的冶金性能的不利影响及提高高炉排铅能力有积极的作用.