一種高爐噴煤助燃劑及其制備方法與應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高爐噴煤助燃劑及其制備方法與應用，所述高爐噴煤助燃劑由重量百分數0~100%的焙燒菱鐵礦、0~100%的輕燒白云石和0~100%的除塵灰組成，并且上述各組分的重量百分數之和為100%。所述的制備方法包括前處理、制備步驟，具體包括：按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦和輕燒白云石進行粉碎備用，將粉碎后的焙燒菱鐵礦、輕燒白云石和除塵細灰按配方比例進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。本發明的應用為所述的高爐噴煤助燃劑在高爐噴吹無煙煤或混合煤粉中的應用。本發明采用以鈣基、鎂基、鐵基和部分變性物為助燃劑主要成分，具有取材容易、成本低廉的優點且具有較好的降低焦比、穩定爐況、增加產量的效果；本發明使用部分工業廢棄物為原料，具有保護環境、資源重復利用的功能。
【專利說明】一種高爐噴煤助燃劑及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于節能【技術領域】，具體涉及一種高爐噴煤助燃劑及其制備方法與應用。【背景技術】
[0002]助燃劑很多，如氧氣、氯酸鉀、硝酸鉀等。水就是助燃劑，水是由H和O組成的，而氫和氧在其爆炸極限范圍內混合本身就是極其易燃物質，而氧又是助燃的，在某些條件下水能分解成氫和氧，這樣水在這種條件下就是助燃劑了。工業級助燃劑:工業級助燃劑是為降低能源消耗、降低運營成本而研制的目的就是節能降耗。助燃劑:外觀為白色、粉紅色粉末。也有顆粒狀白色顆粒。在噴吹煤粉中加入助燃劑，提高煤粉的燃燒率，減少未燃煤粉的數量，大幅度提高噴煤比，降低焦比是近年來煉鐵行業廣泛采取的技術手段，但大部份助燃劑核心技術都掌握在私營或民營企業主手中，雖然助燃劑能夠產生一定的，降低焦比節約生鐵成本的作用，但因加入助燃劑成本較高(5400-6500元/噸，主要是采用了部份高價的原料如稀土類元素等)，使煉鐵行業的企業生產成本較高。因此，開發一種生產成本低且能保證增加噴煤比、降低焦比、穩定爐況效果的助燃劑是非常必要的。
【發明內容】
[0003]本發明的第一 目的在于提供一種高爐噴煤助燃劑；第二目的在于提供所述高爐噴煤助燃劑的制備方法；第三目的在于提供所述高爐噴煤助燃劑的應用。
[0004]本發明的第一目的是這樣實現的，所述高爐噴煤助燃劑由重量百分數0-ιοο%的焙燒菱鐵礦、0-ιοο%的輕燒白云石和0-ιοο%的除塵灰組成，并且上述各組分的重量百分數之和為100%。
[0005]本發明的第二目的是這樣實現的，包括前處理、制備步驟，具體包括:
Α、前處理:按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦和輕燒白云石進行粉碎備用；
B、制備:將粉碎后的焙燒菱鐵礦、輕燒白云石和除塵細灰按配方比例進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0006]本發明的第三目的是這樣實現的，所述的高爐噴煤助燃劑在高爐噴吹無煙煤或混合煤粉中的應用。
[0007]本發明采用以鈣基、鎂基、鐵基和部分變性物為助燃劑主要成分，具有取材容易、成本低廉的優點且具有較好的低焦比、穩定爐況、增加產量的效果；本發明使用部分工業廢棄物為原料，具有保護環境、資源重復利用的功能。
【具體實施方式】
[0008]下面對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。
[0009]本發明所述高爐噴煤助燃劑由重量百分數0-ιοο%的焙燒菱鐵礦、0-ιοο%的輕燒白云石和0-100%的除塵灰組成，并且上述各組分的重量百分數之和為100%。[0010]所述的高爐噴煤助燃劑由重量百分數10-30%的焙燒菱鐵礦、10-30%的輕燒白云石和50~70%的除塵灰組成。
[0011]所述的除塵灰由助燃劑重量百分數10-30%的除塵粗灰、10-30%的除塵細灰和10-30%的燒結機頭除塵灰組成。
[0012]所述的除塵粗灰為火力發電廠的除塵粗灰。
[0013]所述的除塵細灰為火力發電廠的除塵細灰。
[0014]本發明所述的高爐噴煤助燃劑的制備方法，包括前處理、制備步驟，具體包括:
Α、前處理:按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦和輕燒白云石進行粉碎備用；
B、制備:將粉碎后的焙燒菱鐵礦、輕燒白云石和除塵細灰按配方比例進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0015]所述的焙燒菱鐵礦是將菱鐵礦置入90(Tll00°C的焙燒爐焙燒420min以上至燒損率< 1%。
[0016]所述的輕燒白云石是將白云石置入90(Tl00(rC的焙燒爐焙燒360min以上至燒損率< 1%。
[0017]A步驟所述的粉碎的粒徑為過10目篩。
[0018]本發明的應用為所述的高爐噴煤助燃劑在高爐噴吹無煙煤或混合煤粉中的應用。
[0019]所述的高爐噴煤助燃劑在噴煤制粉工序前加入，按原煤制粉重量的0.3-0.5%加入。
[0020]本發明方法，主要定義、原理如下:
I)助燃劑定義
加入噴煤助燃劑后，會對煤粉的燃燒性能有一個較大的提高，減少未燃煤粉數量，提高煤粉燃燒效率，增加噴煤量，大幅度降低焦比，降低生鐵成本。
[0021]2)技術思路
在全面分析研究煤粉特性和噴吹煤粉噴入風口后的燃燒過程，對助燃理論進行了研究探索，針對煤粉是由復雜的大分子集團構成這一特性，創新性地提出了“大分子裂解理論”，并在此理論的指導下進行研究。
[0022]針對煤粉分子又大又復雜的特性，把幾種對煤粉有助燃作用的物質組合加入后，將對煤粉分子不同部份發生作用，經過反復試驗尋找到適合昆鋼使用的助燃劑配方，該配方與其它廠家不同之處在于:①使用最為常見的普通物質，即主要以鈣基、鎂基、鐵基和部份變性物為助燃劑主要成份，具有取材容易，成本較低(原料和加工成本僅為2500元/噸左右)；②經工業試驗后證明，具有較好的降低焦比、穩定爐況、增加產量的效果；③該配方中使用部分工業廢棄物為原料，具用保護環境，資源重復利用的功能。
[0023]3)操作方法
KPZ噴煤助燃劑制備操作方法:①將菱鐵礦放入焙燒爐(IOOO0C )焙燒420min以上，推出冷卻至室溫后磨細至粉狀待用，②將輕燒白云石(1000°C焙燒360min以上)破細至粉狀待用，③將火電廠除塵粗灰購買并用罐車運回待用，④將火電廠除塵細灰購買并用罐車運回待用，⑤將燒結廠燒結機頭除塵灰回收待用，⑥將上述五種物料按20 %比例稱量后，加入混料機混勻后按25kg/袋打包裝袋，制出的成品堆放整齊待運。
[0024]本發明的菱鐵礦和輕燒白云石焙燒溫度和時間要足夠，保證燒損〈1%，火電廠的電除塵粗、細灰要現拉現配，不能存放太長時間，所有的物料均不能遇水是關鍵。
[0025]實施例1
按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦和輕燒白云石進行粉碎備用，將粉碎后的焙燒菱鐵礦100 Kg、輕燒白云石100 Kg、火力發電廠除塵粗灰100 Kg、火力發電廠除塵細灰IOOKg和燒結機頭除塵灰IOOKg進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0026]實施例2
按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦和輕燒白云石進行粉碎備用，將粉碎后的焙燒菱鐵礦lOOKg、輕燒白云石IOOKg和除塵灰300Kg進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0027]實施例3
按助燃劑配方進行備料，將火力發電廠除塵粗灰175Kg、火力發電廠除塵細灰175Kg和燒結機頭除塵灰150Kg進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0028]實施例4
按助燃劑配方進行備 料，將火力發電廠除塵粗灰lOOKg、火力發電廠除塵細灰IOOKg和燒結機頭除塵灰300Kg進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0029]實施例5
按助燃劑配方進行備料，將火力發電廠除塵粗灰300Kg、火力發電廠除塵細灰IOOKg和燒結機頭除塵灰IOOKg進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0030]實施例6
按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦和輕燒白云石進行粉碎備用，將粉碎后的焙燒菱鐵礦150Kg、輕燒白云石150Kg、火力發電廠除塵粗灰lOOKg、火力發電廠除塵細灰50Kg和燒結機頭除塵灰50Kg進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0031]實施例7
按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦進行粉碎備用，將粉碎后的焙燒菱鐵礦75Kg、火力發電廠除塵粗灰150 Kg、火力發電廠除塵細灰150Kg和燒結機頭除塵灰125Kg進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
[0032]實施例8
按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦進行粉碎備用，將粉碎后的焙燒菱鐵礦500Kg進行稱量，裝袋后得到目標物。
[0033]實施例9
按助燃劑配方進行備料，將輕燒白云石進行粉碎備用，將粉碎后的輕燒白云石500Kg進行稱量，裝袋后得到目標物。
[0034]下面僅以實施例1制備得到的目標物的試驗對本發明進行進一步說明:
試驗例I
2012年4月12日-21日，技術中心在玉溪匯溪金屬鑄造制品有限公司(以下簡稱:匯鋼)所屬高爐進行了為期10天的高爐配加“KPZ噴煤助燃劑”工業試驗。試驗期間，噴煤助燃劑配加量0.21%，匯鋼450m3高爐在釩鈦礦用量比例增加、煤焦灰分升高、富氧率下降等不利情況下確保了爐況穩定順行，并獲得了焦比降低、煤比升高、產量增加的實際冶煉效果。經合理校正后，與基準期相比，試驗期焦比降低16.06kg/t、煤比升高0.9kg/t、綜合焦比降低15.34kg/t、產量增加67.92t/d，試驗效果明顯。[0035]試驗期間高爐各項技術經濟指標得到改善，使用噴煤助燃劑效益顯著。匯鋼條件狀況使用噴煤催化助燃劑工業性試驗效果如下:
I)校正入爐焦比降低16.06kg/t,校正綜合焦比下降15.34kg/t,煤比升高0.90kg/t。
[0036]2)經校正，產量增加67.92t/d，增產幅度為5.47%。
[0037]3)噴煤置換比提高0.115倍，煤粉燃燒效率增加幅度明顯。
[0038]4)噸鐵成本降低29.46元/t。
[0039]試驗例2
2012年7月27日~8月28日，技術中心在安寧分公司煉鐵廠第一次進行了為期32天的高爐配加“KPZ噴煤助燃劑”工業試驗，對比基準期為(配加洛陽鴻瑞助燃劑0.5%) 2012年8月29日~11月7日。
[0040]試驗期間，KPZ噴煤助燃劑配加量為0.218%，高爐在品位下降等不利情況下確保了爐況穩定順行，并獲得了焦比降低、煤比升高的冶煉效果。
[0041]試驗期間高爐各項技術經濟指標得到改善，使用KPZ噴煤助燃劑效益顯著。安寧分公司煉鐵廠條件狀況使用KPZ噴煤助燃劑工業性試驗效果如下:
①六高爐校正綜合焦比下降11.416kg/t，煤比下降8.70kg/t，產量增加78.51t/d，置換比提高0.069倍，成本降低17.40元/t。
[0042]②五高爐校正綜合焦比下降5.608kg/t,煤比升高5.944kg/t,產量增加118.507t/d,噴煤置換比提高0.034倍，鐵成本降低6.40元/t。
[0043]KPZ噴煤助燃劑具有較高的著火溫度，在安寧分公司鐵廠現有生產條件下，加入KPZ噴煤助燃劑，不會對噴煤制粉系統構成危害。今后，在昆鋼高爐噴煤制粉系統中加入KPZ噴煤助燃劑是可行的。
[0044]試驗例3
昆鋼技術中心于2013年I月17日至4月22日，5月16日至今在昆鋼安寧分公司噴煤作業區原煤皮帶上，進行配加0.4% KPZ噴煤助燃劑長時間的工業性試驗，經I~IV系列制粉后輸往3#~6#高爐噴吹。試驗已進行了 6個月，現試驗仍在進行中，至8月11日已加入KPZ助燃劑1032噸，現試驗仍在進行中。
[0045]表I全廠高爐主要經濟指標
【權利要求】
1.一種高爐噴煤助燃劑，其特征在于所述高爐噴煤助燃劑由重量百分數0-ιοο%的焙燒菱鐵礦、0-ιοο%的輕燒白云石和0-ιοο%的除塵灰組成，并且上述各組分的重量百分數之和為100%。
2.根據權利要求1所述的高爐噴煤助燃劑，其特征在于所述高爐噴煤助燃劑由重量百分數10~30%的焙燒菱鐵礦、10~30%的輕燒白云石和50~70%的除塵灰組成。
3.根據權利要求1或2所述的高爐噴煤助燃劑，其特征在于所述的除塵灰由助燃劑重量百分數10~30%的除塵粗灰、10~30%的除塵細灰和10~30%的燒結機頭除塵灰組成。
4.根據權利要求3所述的高爐噴煤助燃劑，其特征在于所述的除塵粗灰為火力發電廠的除塵粗灰，所述的除塵細灰為火力發電廠的除塵細灰。
5.—種權利要求1~4任一所述的高爐噴煤助燃劑的制備方法,其特征在于包括前處理、制備步驟，具體包括: Α、前處理:按助燃劑配方進行備料，將焙燒菱鐵礦和輕燒白云石進行粉碎備用，將燒結除塵灰收集裝袋后備用； B、制備:將粉碎后的焙燒菱鐵礦、輕燒白云石和除塵細灰按配方比例進行稱量，混合攪拌均勻后得到目標物。
6.根據權利要求5所述的高爐噴煤助燃劑的制備方法，其特征在于所述的焙燒菱鐵礦是將菱鐵礦置入90(Tll0(TC的焙燒爐焙燒420min以上至燒損率< 1%。
7.根據權利要求5所述的高爐噴煤助燃劑的制備方法，其特征在于所述的輕燒白云石是將白云石置入90(Tl00(TC的焙燒爐焙燒360min以上至燒損率< 1%。
8.根據權利要求5所述的高爐噴煤助燃劑的制備方法，其特征在于A步驟所述的粉碎的粒徑為過10目篩。
9.一種權利要求1-4任一所述的高爐噴煤助燃劑的應用，其特征在于所述的高爐噴煤助燃劑在高爐噴吹無煙煤或混合煤粉中的應用。
10.根據權利要求9所述的高爐噴煤助燃劑的應用，其特征在于所述的高爐噴煤助燃劑在噴煤制粉工序前加入，按原煤制粉重量的0.3-0.5%加入。
【文檔編號】C10L9/10GK103451333SQ201310396745
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】唐啟榮, 申波, 楊杰康 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司