專利名稱：高爐噴煤催化助燃劑及其使用方法
技術領域：
本發明涉及冶金、煤化工領域，具體涉及一種促進煤粉完全燃燒，提高煤粉燃燒效率的固體助燃劑及其使用方法，主要用于提高煉鐵高爐噴吹煤粉燃燒率，降低焦炭使用量，降低鐵水中的含硫量，有利于爐況順行。
背景技術：
目前，隨著資源、能源的緊缺，在冶金行業，煉焦煤庫存急劇下降，高品質的煉焦用煤供不應求，焦炭價格上漲，眾多科研工作者圍繞以煤代焦進行了大量的研究，通過擴大噴煤量，減少焦炭使用量達到節焦的目的，降低冶煉成本，同時實現節能的目的。
擴大噴煤量，提高風口前煤粉燃燒率一直是高爐噴煤的重要研究課題。然而，通過大量的理論和實踐研究發現，煤粉在風口前燃燒帶有限的空間和時間內完全燃燒是不可能的，噴吹量越大，未燃煤粉的絕對數量相應增大，根據冶煉條件的不同，如風溫、富氧、煤粉粒度差異等，燃燒率為75. 00% — 85. 00%。未燃煤粉在爐內少量被有效利用，大量未被利用的煤粉在一定程度上影響了高爐爐況的順行。因此，提高煤粉燃燒率一方面能促進高爐穩定順行，另一方面能提高煤焦置換比，獲得經濟效益。為此，煉鐵技術工作者一直在不懈努力，尋求提高煤粉燃燒率的技術，通過在混合煤粉中使用助燃劑達到提高煤粉燃燒率的技術就是其中之一，在煤粉添加適量的燃燒促進劑可以降低煤粉的著火溫度，提高燃燒速度、燃燒效率，提高煤粉利用率。因此，本發明解決了如何提高了高爐煤比，如何提高煤粉在高爐風口回旋區的燃燒率，減少未燃煤粉影響爐況順行的不利因素的問題。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術存在的上述問題，提供一種高爐噴煤催化助燃齊U，用于提高煉鐵高爐噴吹煤粉燃燒率，降低焦炭使用量，降低鐵水中的含硫量，降低煉鐵總燃料的消耗量。本發明的另一目的是提供上述高爐噴煤催化助燃劑的使用方法。本發明高爐噴煤催化助燃劑是由以下組分經過磨細、混合而成，原料各組分按重量百分比配比如下
(I)雙環戊二烯基鐵或高錳酸鉀1% 5%
(2 )稀有金屬催化劑1% 2%
(3)過氧化鈣30% 35%
(4)過氧化鎂15% 20%
(5 )活性二氧化錳15% 20%
(6)硫酸銅1% 3%
(7)載體碳酸I丐或白云石15% 20%
產品的粒度為-0. 076mm含量彡95%。所述的稀有金屬催化劑為氧化鑭、氧化鈰中的一種或二者的混合物。
本發明各組分的優化重量百分比配比為
(1)雙環戊二烯基鐵或高錳酸鉀3% 4%
(2)稀有金屬催化劑1. 5% 2%
(3)過氧化鈣33% 34%
(4)過氧化鎂18% 19%
(5 )活性二氧化錳18% 19%
(6)硫酸銅2% 3% (7)載體碳酸鈣或白云石18% 19. 5%
本發明高爐噴煤催化助燃劑的使用方法為按照煤粉質量的0. 4% 0. 45%配比進行使用，并要求煤粉粒度-0. 076mm含量彡50%。本發明高爐噴煤催化助燃劑作用與機理主要體現在2個方面
一是對揮發分及固定碳燃燒的催化作用。在本發明產品作用下，不僅揮發分的釋放量提高，而且使揮發分的著火溫度、燃燒所需的時間都降低。固定碳在本發明產品作用下，也同樣降低了著火溫度，活化能降低，加快了固定碳的燃燒。從而使煤的燃燒過程所需溫度、時間都降低，起到了催化作用。另一方面，本發明產品不僅可在500°C左右熱分解釋放出活性氧，同時充當了氧的活性載體，促進了氧從氣相向表面的擴散，極大地改善了氧的擴散條件，從而促進了煤的燃
Jyti o本發明助燃機理煤炭燃燒是一種錯綜復雜的物理和化學反應過程，高溫下煤燃燒的限制性環節是氧的擴散。根據“氧化遞原理”、“電子轉移原理”，本產品中含有催化劑、氧化劑和補充各煤種所缺的無機元素。“氧化遞原理”認為，物質一直處于氧化一還原反應循環中，起到了從金屬氧化物或高價氧化物中不斷向碳原子傳遞氧的作用，從而加快了碳與氧的反應過程，降低了著火點，釋放出了化學熱能，增加了輻射熱。“電子轉移原理”認為，由于金屬離子嵌在碳晶格內，使碳表面電子構型發生變化并作為電子給予體，通過電荷的遷移加速部分反應。例如使碳的品格結構發生畸變，結構單元間的橋鍵結合力削弱，能催化煤炭中長鏈脂肪族C一C鍵的斷裂分解，使煤粉的反應活性提高，揮發分提前釋放。采用本發明高爐噴煤催化助燃劑，促進了煤粉燃燒，改善了高爐內的還原氣氛，有利于爐況的順行；由于本產品含有固硫作用，即2Ca0 + SO2 = Ca2S + 202，能夠減少SO2的排放，有利于保護大氣環境。
具體實施例方式為進一步描述本發明，下面結合實施例對本發明高爐噴煤催化助燃劑作更詳細說明。本發明高爐噴煤催化助燃劑由鐵基夾心化合物、稀有金屬催化劑、活性氧化物、過氧化物、有機化合物、載體經過合成、磨細、混合成成品。各組分按照表I配比，將表I中的原料在捏合機中混合后制成-0. 076mm的細度裝袋。最佳配比為表I中實施例10,在該配比下，煤粉的燃燒效率最高，焦炭使用量最低，而且煤粉著火溫度最低，節能降耗效果顯著。本發明在實際使用中，按照煤粉質量的0. 4% 0. 45%配比進行使用，并要求煤粉粒度-0. 076mm含量彡50%。
表1高爐噴煤催化助燃劑配方(重量％ )
權利要求
1.一種高爐噴煤催化助燃劑，其特征在于是由以下組分經過磨細、混合而成，原料各組分按重量百分比配比如下(I)雙環戊二烯基鐵或高錳酸鉀1% 5%(2 )稀有金屬催化劑1% 2%(3)過氧化鈣30% 35%(4)過氧化鎂15% 20%(5 )活性二氧化錳15% 20%(6)硫酸銅1% 3%(7)載體碳酸I丐或白云石15% 20%如權利要求1所述的高爐噴煤催化助燃劑，其特征在于各組分的優化重量百分比配比為(1)雙環戊二烯基鐵或高錳酸鉀3% 4%(2)稀有金屬催化劑1. 5% 2%(3)過氧化鈣33% 34%(4)過氧化鎂18% 19%(5 )活性二氧化錳18% 19%(6)硫酸銅2% 3%(7)載體碳酸鈣或白云石18% 19. 5%如權利要求1或2所述的高爐噴煤催化助燃劑，其特征在于所述的稀有金屬催化劑為氧化鑭、氧化鈰中的一種或二者的混合物。
2.如權利要求1、2或3所述的高爐噴煤催化助燃劑，其特征在于產品的粒度為-O. 076mm含量彡95%。
3.如權利要求4所述的高爐噴煤催化助燃劑的使用方法，其特征在于按照煤粉質量的O. 4% O. 45%配比進行使用，并要求煤粉粒度-O. 076mm含量彡50%。
全文摘要
本發明公開了一種高爐噴煤催化助燃劑及其使用方法，是由以下組分經過磨細、混合而成，原料各組分按質量百分比配比如下雙環戊二烯基鐵或高錳酸鉀1%～5%，稀有金屬催化劑氧化鑭、氧化鈰1%～2%，過氧化鈣30%～35%，過氧化鎂15%～20%，活性二氧化錳15%～20%，硫酸銅1%～3%，載體碳酸鈣或白云石15%～20%，產品的粒度為-0.076mm含量≥95%。本發明高爐噴煤催化助燃劑按照煤粉質量的0.4%～0.45%配比進行使用，并要求煤粉粒度-0.076mm含量≥50%。本發明通過促使煤化學能提前釋放，提高煤粉的燃燒效率，達到節能降耗的目的。將本發明產品加入煤粉中，通過化學反應，迫使煤粉中C-C鍵斷裂，降低煤粉著火溫度，在短時間內使煤粉完全燃燒。
文檔編號C10L9/10GK103013616SQ20121019757
公開日2013年4月3日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者曹銘, 曹承 申請人:馬鞍山市九鵬嘉騰機械實業有限公司