CN100358983C - 高炉喷煤催化助燃添加剂及其添加方法 - Google Patents

高炉喷煤催化助燃添加剂及其添加方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高炉喷煤催化助燃添加剂及其添加方法，它包括金属氧化物、过渡金属的氧化物、稀土金属氧化物、碱土族金属的氧化物、钙钛矿结构的氧化物，采用机械混和工艺配制而成。使它具有高效、安全、使用方便的优点，提高高炉喷煤比、降低了焦比，不含K、Na、Cl等对高炉有害的元素，可使煤粉与氧气接触更为充分，对煤粉进行催化，从而提高燃烧速度，提高煤粉有效利用率，提高煤焦置换比。

Description

高炉喷煤催化助燃添加剂及其添加方法
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，是一种提高炼铁高炉煤焦置换比的高炉喷煤催化助燃添加剂及其添加方法。
背景技术
目前，本领域使用的各种催化助燃添加剂均存在各种不足，例如：专利CN1112163A，加入助燃剂为原煤重量的1-20％，最好2-8％，当添加量小于1％时，效果不明显；专利申请号02133147.2，其配方中含有KMnO4，而KMnO4分解温度仅248℃，对于制粉系统安全有一定隐患。众所周知，高炉喷煤尤其是喷吹烟煤是一项安全性要求极高的技术，系统氧含量升高、着火点降低等均会带来新的安全隐患；专利申请号02133147.2中助燃剂需加温到200℃，反应5小时，加入方法复杂，需要有专用的设备；现代冶金，2001(2)：27-29中“助燃剂在高炉喷煤中的应用效果”一文报导的助燃添加剂做为液态一般在制煤粉前输送于煤床上使用，加入量约在350-600ml/t煤，加入量大、成本高，并含有对高炉生产质量不利的元素K、Na、Cl等；专利申请号02133147.2、专利申请号90106347.9、专利号ZL01138848.x等均含有K、Na、Cl等有害高炉生产质量的元素。
发明内容
本发明的目的是，提供一种提高炼铁高炉煤焦置换比的高炉喷煤催化助燃添加剂及其添加方法，使它具有高效、安全、使用方便的优点，提高高炉喷煤比、降低了焦比，不含K、Na、Cl等对高炉有害的元素，可使煤粉与氧气接触更为充分，对煤粉进行催化，从而提高燃烧速度，提高煤粉有效利用率，提高煤焦置换比。
本发明为了完成发明目的，提供的技术方案是：它包括金属氧化物、过渡金属的氧化物、稀土金属氧化物、碱土族金属的氧化物、钙钛矿结构的氧化物，采用机械混合工艺配制而成。优选的方案是：金属氧化物、过渡金属氧化物、稀土金属氧化物、碱土族金属的氧化物、钙钛矿结构的氧化物是：CuO、Fe3O4、MnO2、Co3O4、La2O3、CeO2、CaO、MgO、Al2O3、H3BO3、LaMnO3。优选的方案是：其重量百分比配比为CuO 2～7％、Fe3O43～9％、MnO210～20％、Co3O4 2～6％、La2O34～10％、CeO26～12％、CaO 10～20％、MgO10～20％、Al2O38～15％、H3BO36～10％、LaMnO32～8％。本发明进一步的优选方案是：CuO、Fe3O4、MnO2、CaO、MgO、Al2O3、H3BO3的粒度在75um-95um，Co3O4、La2O3、CeO2、LaMnO3的粒度在30um-60um。本发明的更一步优选方案是：其重量百分比配比为CuO 4.5％、Fe3O46％、MnO2  15％、Co3O4 4％、La2O3  7％、CeO2  9％、CaO  15％、MgO  15％、Al2O311.5％、H3BO38％、LaMnO3 6％。高炉喷煤催化助燃添加剂的添加方法，将本发明粉产品在原煤进入磨机前添加到原煤输送磨煤机的皮带上，添加量为原煤重量的0.1-0.9％，与煤粉一起在磨机内烘干、磨碎，经过输煤管道进入高炉风口实现喷煤。优选的，将本发明粉产品在原煤进入磨机前添加到原煤输送磨煤机的皮带上，添加量为原煤重量的0.3-0.7％。
本发明将各种原料加工到需要的粒度，采用设备混合均匀、包装。
本发明在1750米高炉进行大规模工业试验得出的积极结果是：具有高效、安全、使用方便的优点，提高了高炉喷煤比、降低了焦比，不含K、Na、Cl等对高炉有害的元素，可使煤粉与氧气接触更为充分，对煤粉进行催化，从而较大幅度提高了燃烧速度，提高了煤粉有效利用率及焦置换比，高炉喷煤比平均增加15kg/t，焦比下降20kg/t，高炉利用系数提高0.72％等。
具体实施方式
本发明实施例是通过1750M高炉上的研究性试验和大规模工业实验来实现的，其实施条件是：风温1154-1168℃，富氧率1.85-2.083％。催化助燃剂成分配比分别见下表：
表1催化助燃添加剂粒度及成分配比
    名称     粒度um     重量百分比％
    CuO     75     4.5
    Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     75     6
    MnO<sub>2</sub>     75     15
    Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     38     4
    La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     38     7
    CeO<sub>2</sub>     38     9
    CaO     75     13
    MgO     75     12
    Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     75     11.5
    H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>     75     10
    LaMnO<sub>3</sub>     38     8
表2催化助燃添加剂粒度及成分配比
    名称     粒度um     重量百分比％
    CuO     75     2
    Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     75     3
    MnO<sub>2</sub>     75     10
    Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     38     6
    La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     38     10
    CeO<sub>2</sub>     38     12
    CaO     75     20
    MgO     75     20
    Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     75     8
    H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>     75     6
    LaMnO<sub>3</sub>     38     3
表3催化助燃添加剂粒度及成分配比
    名称     粒度um     重量百分比％
    CuO     75     7
    Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     75     9
    MnO<sub>2</sub>     75     20
    Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     38     6
    La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     38     10
    CeO<sub>2</sub>     38     12
    CaO     75     10
    MgO     75     10
    Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     75     8
    H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>     75     6
    LaMnO<sub>3</sub>     38     2
表4催化助燃添加剂粒度及成分配比
    名称     粒度um     重量百分比％
    CuO     75     2
    Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     75     3
    MnO<sub>2</sub>     75     10
    Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     38     2
    La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     38     4
    CeO<sub>2</sub>     38     6
    CaO     75     20
    MgO     75     20
    Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     75     15
    H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>     75     10
    LaMnO<sub>3</sub>     38     8
表5催化助燃添加剂粒度及成分配比
    名称     粒度um     重量百分比％
    CuO     75     7
    Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     75     9
    MnO<sub>2</sub>     75     20
    Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     30     6
    La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     30     10
    CeO<sub>2</sub>     30     12
    CaO     75     10
    MgO     75     10
    Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     75     8
    H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>     75     6
    LaMnO<sub>3</sub>     30     2
表6催化助燃添加剂粒度及成分配比
    名称     粒度um     重量百分比％
    CuO     95     7
    Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     95     9
    MnO<sub>2</sub>     95     20
    Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     60     6
    La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     60     10
    CeO<sub>2</sub>     60     12
    CaO     95     10
    MgO     95     10
    Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     95     8
    H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>     95     6
    LaMnO<sub>3</sub>     60     2
表7催化助燃添加剂粒度及成分配比
    名称     粒度um     重量百分比％
    CuO     80     2
    Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     80     3
    MnO<sub>2</sub>     80     10
    Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>     40     6
    La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     40     10
    CeO<sub>2</sub>     40     12
    CaO     80     20
    MgO     80     20
    Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>     80     8
    H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>     80     6
    LaMnO<sub>3</sub>     40     3
上述实施例采用的各种原料加工到本发明所述的粒度要求，采用公知的设备混合均匀包装即可。在使用时，在原煤进入磨机前添加到原煤输送磨煤机的皮带上，添加量为原煤重量的0.1-0.9％，优选0.3-0.7％，0.1％、0.5％、0.7％、0.9％均可，与煤粉一起在磨机内烘干、磨碎，经过输煤管道进入高炉风口实现喷煤。

Claims (4)

1、一种高炉喷煤催化助燃添加剂，其特征在于：是由以下组分按照如下重量百分比配制而成：CuO2～7％、Fe3O4 3～9％、MnO210～20％、Co3O4 2～6％、La2O34-10％、CeO26～12％、CaO10～20％、MgO10～20％、Al2O3 8～15％、H3BO3 6～10％、LaMnO32～8％；所述的CuO、Fe3O4、MnO2、CaO、MgO、Al2O3、H3BO3的粒度在75um-95um，Co3O4、La2O3、CeO2、LaMnO3的粒度在30um-60um。
2、根据权利要求1所述的高炉喷煤催化助燃添加剂，其特征在于：由以下组分按照如下重量百分比配制而成：CuO4.5％、Fe3O4 6％、MnO215％、Co3O44％、La2O37％、CeO29％、CaO15％、MgO15％、Al2O311.5％、H3BO38％、LaMnO36％。
3、权利要求1或2所述的高炉喷煤催化助燃添加剂的添加方法，其特征在于：在原煤进入磨机前添加到原煤输送磨煤机的皮带上，添加量为原煤重量的0.1-0.9％，与煤粉一起在磨机内烘干、磨碎，经过输煤管道进入高炉风口实现喷煤。
4、根据权利要求3所述的高炉喷煤催化助燃添加剂的添加方法，其特征在于：在原煤进入磨机前添加到原煤输送磨煤机的皮带上，添加量为原煤重量的0.3-0.7％。
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