一種高爐噴吹煤粉的助燃劑及使用方法技術

本發明專利技術公開一種高爐噴吹煤粉的助燃劑及使用方法，助燃劑為粉末狀混合物，質量百分比為：50%～80%的鐵紅，0%～20%的稀土氧化物、0%～20%的CaO、0%～20%的MgO、0%～30%的錳系氧化物，其它為雜質組成。按下述公式比例，通過煤槍將煤粉噴入高爐回旋區內；AP=Vad/16.99-（FCad-62.17%）/18.16+（T-817.15）*100%/609.45+（CSR-55.52%）/24.14+OEB/5.27；本發明專利技術在保證噴煤效果的基礎上，實現鐵紅更有效地回收和利用，可以循環利用企業自身副產物，減少外購成本，最終實現降低企業運行成本，為高爐節能減排開辟新的蹊徑。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鋼鐵工業中的煉鐵
具體涉及。
技術介紹
作為改善高爐冶煉條件和降低成本的手段之一，噴吹煤粉越來越引起冶金工作者的重視，而噴吹煤粉效果體現的關鍵是強化煤粉在風口回旋區的燃燒，特別是提升煤粉燃燒速率已經成為高爐生產迫切的需要。目前國內外，針對于改變煤粉燃燒率開展了一定的研究，如采用助燃劑、富氧、高風溫、添加高燃燒性能的煤粉，或者采用細粒度煤粉進行噴吹等方法手段，此舉雖然一定程度上改善了煤粉燃燒率，取得較好的效果，但都存在一個統一的問題，就是都需要增加外購成本作為代價，而未能盡到充分利用自身的資源的優勢。在現有的噴吹煤粉添加助燃劑技術中，改善煤粉燃燒率的方法有高爐噴煤添加布袋灰，利用布袋灰中含有的鐵氧化物可以提高煤粉的燃燒率。(見中國專利“一種高爐噴煤添加布袋灰的方法”專利申請號CN1289035)，此方法雖然一定程度上能夠改善煤粉燃燒率，但由于布袋灰含有過多的鉀、鈉、鋅等有害元素，對高爐生產有較大影響，應用量上受到很大制約。高爐噴煤用助燃劑，能夠有效改善高爐噴吹煤粉的燃燒性能，提高煤粉在風口前的燃燒率，降低未燃煤粉含量(見中國專利“一種高爐用復合添加劑”專利申請號CN201010290511. 3，“高爐噴吹煤粉用助燃劑及添加方法”專利申請號CN95102247. 4等)。文獻記載，添加錳系氧化物可以改善煤粉的燃燒性能，添加2% 5%的錳系氧化物可使試驗用煤粉燃燒率分別提高3% 18%。(見期刊《鋼鐵》“Mn02對煤粉燃燒的助燃作用及機理” 1998年，33卷，9期，16-18)。添加3%助燃劑，煤粉著火點降低24°C，燃盡溫度降低了51. 5°C，相對燃盡時間減少了 15.4% (見期刊《鋼鐵研究》“高爐噴吹煤粉添加助燃劑的研究” 2003年，36卷，3期，37-39)，此類方法雖然能夠改善煤粉燃燒率，但是不利之處也是顯而易見的，就是都需要外購高價的煤粉助燃劑，增加企業經濟上負擔，而又不能充分利用企業自身資源的優勢。與此同時，鋼鐵企業自身生產過程中，不可避免的也產生了眾多種類副產物，如冷軋酸洗工藝產生的鐵紅，由于鐵紅化學成分及粒度等特性，已被廣泛的開發和應用。現有鐵紅應用方法之一以氧化鐵紅為主要原料，生產磁性材料、防銹顏料、防腐漆料等，此類方法雖然成功的應用于實際產品，但對于作為基礎的原料之一鐵紅的要求是非常嚴格的，尤其是作為磁性材料等領域的生產加工，對于鐵紅有著近乎苛刻的標準，僅使用氧化鐵含量大于99. 5%的優等鐵紅。實際上由于受到工藝及設備等諸多制約因素，大部分冶金企業生產的鐵紅遠遠達不到優等鐵紅的標準，品質更達不到二次利用來加工高附加值產品的要求。鑒于這種情況，目前也有將部分低品質鐵紅進行二次提純及精煉的工藝，以期待能夠用于高端產品的生產，但事實上提純需要而外花費大量的成本，致使獲得高品質的鐵紅生產成本大量的增加，若單純采用冶金企業生產的鐵紅提純工藝去生產此類產品，成本上將大大增加，經濟上不劃算。還有一種應用是將鐵紅與其它類別冶金除塵灰混合，按一定比例添加到其它含鐵原料中去,一起混配到燒結及球團生產中去。但由于鐵紅本身是由冷軋酸洗工藝中回收廢酸的副產物，化學成分上與精礦或粉礦存在一定的差異，特別是SiO2和CaO的含量較低，其同化性能、液相流動性能、粘結相強度等性能指標都不如鐵精礦及粉礦，導致實際生產中燒結礦和球團礦在焙燒過程中產生的液相量不足，強度差，致使成品礦質量劣化，起不到提高燒結和球團質量作用，況且由于鐵紅也屬于極細的粉塵的這一類，鞍鋼技術中心曾進行過“鞍鋼含鐵粉塵利用狀況調研”，期間從統計數據了解到，極細的冶金粉塵在回到燒結、球團重新進行造塊后，約有60% 70%的粉塵在會在整個冶金生產系統中循環，得不到充分的利用。所以，采用“回到燒結、球團重新進行造塊”的方法進行再利用不盡科學。鞍鋼作為特大型冶金企業，年產鐵紅量超過8萬噸，鐵紅質量也遠遜于優等鐵紅的標準，作為企業內的一種二次資源，采用怎樣的工藝進行處理，以期達到最大限度的利用，是鞍鋼需要面臨的問題之一
技術實現思路
針對現有技術高爐噴吹煤粉助燃劑燃燒率不高及冶金企業生產的鐵紅得不到充分利用的問題，本專利技術提出一種以鐵紅作為主要原料的煤粉助燃劑及使用方法，能夠強化煤粉在風口回旋區的燃燒，提升煤粉燃燒速率，改善煤焦置換比，減少高爐內未燃煤粉水平，達到煤粉助燃的效果，又能夠利用其中的有益成分鐵元素，循環利用企業自身副產物，減少外購成本，最終實現高爐強化冶煉，降焦節能。本專利技術是利用冷軋酸洗工藝的副產物“鐵紅”，作為煤粉助燃劑的主要成分，依據高爐操作指標，按不同比例配加到噴吹煤粉中。通過其中的鐵氧化物在燃燒分解過程中釋放出氧分子，提升噴吹煤粉燃燒率，減少高爐內未燃煤粉水平，改善煤焦置換比，在達到煤粉助燃的效果同時，又能夠利用其中的有益成分鐵元素，增加高爐產能。本專利技術目的是通過下面的技術方案實現的一種高爐噴吹煤粉的助燃劑為粉末狀混合物混合物中按質量百分比50% 80%的鐵紅，0% 20%的稀土氧化物、0% 20%的Ca0、0% 20%的Mg0、0% 30%的錳系氧化物組成,其它為雜質組成。本專利技術鐵紅中Fe2O3含量大于90% (質量百分比)，脈石含量范圍O. 2 10%，粒徑<O. 07Imm所占全部鐵紅的50% (質量百分比)以上。本專利技術高爐噴吹煤粉的助燃劑的使用方法為將助燃劑投放到運煤主皮帶煤粉上部，通過中速磨研磨煤粉將二者混勻，后通過噴吹罐流化，并通過煤槍將煤粉噴入高爐回旋區內；其加入量按下述公式進行助燃劑的添加比例小于30% (質量百分比)；AP=Vad/16. 99- (FCad_62. 17%)/18. 16+ (Τ-817. 15)*100%/609· 45+ (CSR-55. 52%)/24. 14+0EB/5. 27 ；AP 噴吹煤粉中的助燃劑配入比例，％FCad :煤粉工業分析固定碳質量含量，% ；Vad:煤粉工業分析揮發分質量含量，％T :鼓風溫度，V ;CSR :焦炭熱態反應后強度，% ；0ΕΒ:富氧率，％。本專利技術方法要求煤粉中的固定碳含量，按質量百分比為40% 85%，揮發分含量為5% 40%，灰分5% 30%。本專利技術方法其鼓風溫度為1000°C 1300°C，富氧水平為0% 5%，入爐焦炭的熱態反應后強度為50% 75%。本專利技術的優點及效果在于，將鐵紅作為助燃劑的主要成分，配加到高爐噴吹煤粉中，通過其中的鐵氧化物在燃燒分解過程中釋放出氧分子，能夠強化煤粉在風口回旋區的燃燒，提升煤粉燃燒速率，減少高爐內未燃煤粉含量，達到改善煤粉燃燒的效果，同時在保 證噴煤效果的基礎上，實現鐵紅更有效地回收和利用，可以循環利用企業自身副產物，減少外購成本，最終實現降低企業運行成本，也即直接消除了造塊過程所造成的污染，在國家提倡循環經濟的今天，將二者結合，為高爐節能減排開辟新的蹊徑。具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明一種高爐噴吹煤粉的助燃劑為粉末狀混合物混合物由50% 80%的鐵紅，0% 20%的稀土氧化物、0% 20%的Ca0、0% 20%的Mg0、0% 30%的錳系氧化物組成，其它為雜質組成。本專利技術鐵紅中的Fe2O3含量大于90%，脈石含量范圍0.2 10%，鐵紅粒徑<O. 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高爐噴吹煤粉的助燃劑：為粉末狀混合物，其特征在于：混合物中質量百分比：50%～80%的鐵紅，0%～20%的稀土氧化物、0%～20%的CaO、0%～20%的MgO、0%～30%的錳系氧化物，其它為雜質組成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張立國，張偉，王再義，任偉，江治飛，王相力，鄧偉，郭天永，
申請(專利權)人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：