CN103834800A - 一种烧结过程的在线脱硫方法 - Google Patents
一种烧结过程的在线脱硫方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103834800A CN103834800A CN201410109130.9A CN201410109130A CN103834800A CN 103834800 A CN103834800 A CN 103834800A CN 201410109130 A CN201410109130 A CN 201410109130A CN 103834800 A CN103834800 A CN 103834800A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sweetening agent
- bed
- sintering
- sinter
- agent layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 136
- 238000005245 sintering Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 77
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 45
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 claims description 106
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 claims description 106
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims description 13
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 abstract 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 60
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 52
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 51
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 21
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 10
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- UPLPHRJJTCUQAY-WIRWPRASSA-N 2,3-thioepoxy madol Chemical compound C([C@@H]1CC2)[C@@H]3S[C@@H]3C[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@](C)(O)[C@@]2(C)CC1 UPLPHRJJTCUQAY-WIRWPRASSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004523 agglutinating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 230000035922 thirst Effects 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开了一种烧结过程的在线脱硫方法，属于脱硫技术领域。本发明的一种烧结过程的在线脱硫方法，在烧结台车的底部铺装有铺底料层，将烧结用混合料铺设在铺底料层的上方形成混合料层，其中：在混合料层中还铺设有脱硫剂层，该脱硫剂层与烧结台车底部的距离为烧结料层总高度的1/8-1/4，该脱硫剂层中的脱硫剂为能够分解出氨气的颗粒物；脱硫剂层中的脱硫剂为尿素颗粒，且加入的尿素颗粒的平均粒径为0.30-0.80mm。本发明通过在特定位置加入脱硫剂颗粒物，能够最大限度地提高烧结过程的脱硫效率，且能够保证烧结矿的各项技术指标，对烧结矿的质量几乎无影响。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫技术领域，更具体地说，涉及一种烧结过程的在线脱硫方法。
背景技术
烧结是钢铁联合企业生产链的重要工序，随着钢铁工业的发展，对铁矿石的要求量日益增多。然而，直接入炉炼铁的富矿越来越少，必须大量开采和使用贫矿资源。贫矿直接入炉冶炼会使高炉生产指标恶化。因此，贫矿通过选矿处理得到精矿粉。精矿和富矿在开采和加工过程中产生的粉矿，需造块后才能用于高炉炼铁。而烧结机的作用就是矿物造块。经烧结的矿物的冶金性能大为改善，给高炉生产带来巨大的经济效益。同时，烧结法对原料的适应性很强，不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿粉生产烧结矿，同时还可以处理工业含铁废弃物。
目前钢铁生产过程中SO2排放总量约占全国排放总量的11%。其中烧结工序外排的SO2约占85%。烧结作为钢铁长流程生产工序的源头，其能耗约占吨钢能耗的10%。通过烧结工序技术进步，降低烧结工序能耗，减少污染物（主要是SO2、二噁英、粉尘）排放，对整个钢铁行业的节能减排具有重要意义。
国家环保部制定“十二五”烧结、球团大气污染物排放国家标准（GB28662-2012）于2015年1月1日开始全面执行新的200mg/m3的烧结SO2排放标准，加上近期全国大部分地区的雾霾天气，将钢铁企业的烧结过程污染物排放推向了风口浪尖。作为钢铁流程污染物排放的重要工艺环节，烧结工艺脱硫、脱硝、脱二噁英已成为当前国家迫切需要解决的重大技术难题，其中脱硫首当其冲。
目前国内外的烧结脱硫方法主要是对烧结烟气的末端治理方法，主要分为干法、半干法和湿法，虽然大部分能有效脱除SO2，但是投资费用和运行费用巨大。以某钢铁厂MEROS脱硫工艺为例，仅一台360m2烧结机脱硫装置投资费用近1亿元，年运行费用3000万元左右，全国大小烧结机共计300台左右，仅脱硫就要消耗上百亿资金，让钢铁企业背上了沉重的经济负担。因此，革新现有的脱硫方法势在必行。
通过专利检索，目前已有相关的烧结脱硫技术方案公开。中国专利号99111573.2，申请日：1999-08-18，发明创造名称为：用于烧结过程中的在线脱硫方法，该申请案是在烧结原料中添加含氨化合物，使其可在烧结过程中分离出氨气并与烧结过程中所释放出的硫氧化物进行反应产生硫酸铵盐，然后以静电集尘器捕集硫酸铵盐，再以集尘灰水洗系统将硫的成分从烧结的过程中分离出来。该申请案在整个烧结原料中直接混加尿素或氨水等可分解出氨气的化合物。
安徽工业大学在经过多年的科学实验研究发现：（1）中国专利申请号99111573.2的方法在全部的烧结原料中都混合添加含氨化合物，而含氨化合物的重量相对烧结原料的重量来说是微量的，在烧结混合料中配入低比例添加剂时，生产工艺实际操作难度大，可能存在配比波动等问题，导致脱硫效率下降；（2）氨气与硫氧化物反应产生硫酸铵盐主要发生在料层中下部，所以硫酸铵盐主要从烧结机中后部分的风箱随烟气排出，而此方法将所有的集尘灰都经过集尘灰水洗系统处理，导致水洗系统的处理量大，而且除尘灰含硫浓度低，水洗系统效率变低，处理难度大。基于上述问题，本专利的发明人于2011-01-20提出了发明名称为：基于添加抑制剂的铁矿石烧结过程脱硫方法的专利申请，发明专利号为：ZL201110022407.0，该申请案的脱硫方法是在烧结料层底部的铺底料层中添加含氨化合物，烧结过程中，含氨化合物分解出的氨气与硫氧化物反应生成的硫酸铵盐吸附于粉尘被烟气带走，将烧结机后半部分风箱的烟气用旋风除尘器捕集含硫酸铵盐的粉尘，并将此除尘灰经水洗、过滤和干燥得干尘灰，同时将过滤后的滤液经浓缩、结晶和干燥得硫酸铵。
中国专利ZL201110022407.0的技术方案是基于如下理论分析得出：烧结过程中，通过在烧结料层底部的铺底料层中加入含氨化合物水溶液作为抑制剂，在料层中建立全烧结过程的二氧化硫排放屏障，在烧结机前半部分，二氧化硫被湿料层与抑制剂吸收，料床的大截面积和低风速为二氧化硫的吸收创造了良好的动力学条件，因此在烧结机前半部分风箱中的烟气含硫量极低。在烧结机后半段，料层进入干燥预热带后，料层中的二氧化硫集中释放，抑制剂分解产生的氨气正好与其反应。二氧化硫和氨气反应生成硫酸铵的反应，其吉布斯自由能随温度升高而增大，在标准状态下，当温度超过800K即527℃时，反应将不能向生成硫酸铵的方向进行，这说明，在烧结过程中，二氧化硫和氨气反应生成硫酸铵的反应将主要发生在料层中下部，因此含氨化合物的抑制剂只需加在料层的铺底料层。在烧结终点到来之前的一段时间，负压较高，废气流速慢，二氧化硫和氨气反应生成硫酸铵的反应充分进行。
但是，通过工业现场试验发现存在如下问题：（1）尿素溶于水加入全混合料会导致烧结矿各项技术指标变差，且随着尿素加入量的增加而下降，对烧结矿的质量影响较大（详见具体实施方式的对比例）；（2）尿素溶于水加入烧结料层底部的铺底料层中也会导致烧结矿各项技术指标变差，且脱硫效果不理想。因此，中国专利号99111573.2、201110022407.0的方法工业现场应用难度大，无法适用于实际烧结工序。
此外，中国专利申请号201310167718.5，申请日：2013-05-08，发明创造名称为：一种新型节能减排烧结机系统及烧结方法，该申请案涉及一种新型节能减排烧结机系统，包括烧结机室，烧结机室两侧面布置烟气循环系统，烧结机室烧结矿物产生的烧结烟气经除尘脱硫后由烟道排出，烧结机室内烧结后的矿物经破碎冷却后，依次在成品筛分室Ⅰ、成品筛分室Ⅱ、成品筛分室Ⅲ中筛分出成品碎粒输送至成品堆场，成品筛分室Ⅲ内未筛分出的碎粒进入配料室，配料室配制的矿物经尿素溶液喷洒装置喷洒后，依次经过一次混合室、二次混合室混合，混合好的矿物由混合料布料装置均匀的布置在烧结机室内进行烧结。该申请案在一混、二混的传送过程中由尿素溶液喷洒装置向烧结原料喷洒尿素溶液，该申请案是为了将尿素溶液均匀的喷洒在烧结原料中。
综上所述，现有技术中采用尿素法控制烧结过程脱硫效率的技术方案，主要停留在尿素溶于水加入全混合料或尿素溶于水加入烧结料层底部的铺底料层中，钢铁冶炼工作者在烧结过程的脱硫方法研究中，均将研究热点汇聚在：如何将尿素溶液均匀混合在烧结混合料中（如中国专利号201310167718.5），公开的技术文献也表明如何均匀混合在混合料中是本技术应用难点，但是本发明通过创造性发现打破了这一技术偏见。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中烧结过程的脱硫技术难题，提供了一种烧结过程的在线脱硫方法，采用本发明的技术方案，通过在特定位置加入脱硫剂颗粒物，能够最大限度地提高烧结过程的脱硫效率，且能够保证烧结矿的各项技术指标，对烧结矿的质量几乎无影响。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种烧结过程的在线脱硫方法，在混合料层中单层铺设脱硫剂层，具体如下：在烧结台车的底部铺装有铺底料层，将烧结用混合料铺设在铺底料层的上方形成混合料层，其中：在混合料层中还铺设有脱硫剂层，该脱硫剂层与烧结台车底部的距离为烧结料层总高度的1/8-1/4，该脱硫剂层中的脱硫剂为能够分解出氨气的颗粒物。
优选地，所述的脱硫剂层中的脱硫剂为尿素颗粒，且加入的尿素颗粒的平均粒径为0.30-0.80mm。
优选地，所述的脱硫剂层的质量为混合料层中含有硫的质量的0.7-1.8倍。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
本发明的一种烧结过程的在线脱硫方法，在混合料层中铺设脱硫剂层，脱硫剂层与烧结台车底部的距离为烧结料层总高度的1/8-1/4，脱硫剂为能够分解出氨气的颗粒物，使得能够最大限度地提高烧结过程的脱硫效率，且能够保证烧结矿的各项技术指标，对烧结矿的质量几乎无影响。本发明通过对脱硫剂加入装置的设计，采用脱硫剂料仓、脱硫剂给料机和脱硫剂导料机构的配合使用，将脱硫剂输送至烧结台车的混合料层中，从而为烧结过程的在线脱硫做好铺垫作用；此外，本发明中的在线脱硫系统中安装有脱硫剂加入装置，其脱硫剂导料机构的出料端与烧结台车底部的距离为烧结料层总高度的1/8-1/4，从而使得脱硫剂呈层状结构铺加在混合料层中，脱硫剂的布料精度高且均匀稳定。
附图说明
图1为本发明中烧结料层的截面示意图；
图2为本发明中一种烧结过程的在线脱硫系统的结构示意图；
图3为实施例1及对比例4-20的脱硫率趋势图。
图中：1、烧结台车；21、混合料矿槽；22、混合料给料机；23、混合料布料器；31、脱硫剂料仓；32、脱硫剂给料机；33、脱硫剂导料机构；34、挡料机构；4、铺底料布料装置；5、铺底料层；6、混合料层；7、脱硫剂层。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种烧结过程的在线脱硫系统，包括烧结台车1、脱硫剂加入装置、混合料布料装置和铺底料布料装置4，所述的脱硫剂加入装置位于混合料布料装置和铺底料布料装置4之间，混合料布料装置包括混合料矿槽21、混合料给料机22和混合料布料器23。
本实施例中的脱硫剂加入装置包括脱硫剂料仓31、脱硫剂给料机32和脱硫剂导料机构33，所述的脱硫剂料仓31的出口与脱硫剂给料机32的进料口相连，所述的脱硫剂给料机32的出料口与脱硫剂导料机构33的进料端相连，该脱硫剂导料机构33的出料端延伸至烧结台车1的混合料层6中，脱硫剂导料机构33的出料端用于排出脱硫剂。具体在本实施例中，为了使得脱硫剂被准确的投加在混合料层6中特定位置，其脱硫剂给料机32采用圆辊给料机，脱硫剂导料机构33采用一导料板，该导料板倾斜安装，导料板的进料端用于承接从脱硫剂给料机32出料口送出的脱硫剂，导料板的出料端用于将脱硫剂送至烧结台车1，且脱硫剂导料机构33安装有倾斜角度调节机构，通过该倾斜角度调节机构可以调节脱硫剂导料机构33出料端的高度位置，从而使得脱硫剂添加在混合料层6中高度位置可灵活调节。本发明中为了在保证烧结矿各项指标的同时，最大限度地提高烧结过程的脱硫效率，脱硫剂导料机构33的出料端与烧结台车1底部的距离为烧结料层总高度的1/8-1/4，具体在本实施例中烧结料层总高度为800mm，脱硫剂导料机构33的出料端与烧结台车1底部的距离为150mm，烧结料层指混合料层6和铺底料层5的总和。
应用本实施例的一种烧结过程的在线脱硫系统，其在线脱硫方法具体如下：在烧结台车1的底部铺装有铺底料层5，将烧结用混合料铺设在铺底料层5的上方形成混合料层6，铺设混合料层6的同时，在混合料层6中还铺设有脱硫剂层7，该脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离为烧结料层总高度的1/8-1/4，该脱硫剂层7中的脱硫剂为能够分解出氨气的颗粒物。具体在本实施例中，烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为150mm，脱硫剂层7中的脱硫剂为尿素颗粒，且加入的尿素颗粒的平均粒径为0.30-0.80mm，该尿素颗粒为市售普通尿素，含N约为46wt%，尿素颗粒的质量为混合料层6中含有硫的质量的0.833倍，本实施例通过对原料含硫量的计算得知，混合料层6中硫的质量百分含量为0.06%，因此尿素颗粒的加入量为混合料层6总质量的0.05%即可。
布料后进行烧结，将烧结混合料进行烧结反应变成烧结矿，测出烧结过程中烟气的SO2质量，并计算脱硫率记录如表1，检测烧结矿的技术指标，记录如表2。上述脱硫率计算采用的公式为：
每一次的脱硫率=（基准试验烟气中的SO2质量－每一次烟气中的SO2质量）/基准试验烟气中的SO2质量×100%。
表1烧结试验的烟气中SO2质量及脱硫率
| 烟气中SO2质量（mg） | 脱硫率（%） | |
| 对比例1 | 12610.0 | —— |
| 对比例2 | 1877.4 | 85.11 |
| 对比例3 | 8492.2 | 32.66 |
| 实施例1 | 1227.0 | 90.27 |
表2烧结矿技术指标
对比例1
本对比例是作为基准试验，本对比例的烧结过程同实施例1，不同之处在于：混合料层6中不铺设脱硫剂层7。测出烧结过程中烟气的SO2质量，并计算脱硫率记录如表1，检测烧结矿的技术指标，记录如表2。
对比例2
本对比例是将脱硫剂配置成溶液全混添加到混合料层6中，本对比例的烧结过程同实施例1，不同之处在于：将尿素颗粒溶于水配置成尿素溶液，尿素颗粒的加入量为混合料层6总质量的0.05%，将尿素溶液与混合料在圆筒混料机中混合均匀，然后布料在烧结台车1上。测出烧结过程中烟气的SO2质量，并计算脱硫率记录如表1，检测烧结矿的技术指标，记录如表2。
对比例3
本对比例是将尿素颗粒添加到铺底料层5中，本对比例的烧结过程同实施例1，不同之处在于：取尿素颗粒混合添加在铺底料层5中，尿素颗粒的加入量为混合料层6总质量的0.05%。测出烧结过程中烟气的SO2质量，并计算脱硫率记录如表1，检测烧结矿的技术指标，记录如表2。
通过对表1的分析可得，将尿素颗粒添加到铺底料层5上进行试验时，其脱硫率较低，仅为32.66%左右，达不到脱硫减排的目的，原因可能是因为尿素颗粒易被抽风负压抽走，从而导致脱硫效果不显著。再对表2的烧结矿技术指标进行分析，将尿素颗粒添加到铺底料层5上进行试验时，虽然烧结矿的成品率略有提高，但是烧结矿的生产率、烧结速率大大降低，结合表1的脱硫率综合对比来看，对比例3的方案工业试验不可行，达不到理想的脱硫效果。
采用对比例2的技术方案，脱硫率为85.11%，但是烧结矿的成品率仅为61.73%，严重破坏了烧结矿的质量，且烧结矿的生产率、转鼓强度均不理想，工业应用价值低。
从表2可以发现采用实施例1的方案进行试验时，烧结矿的各项技术指标基本不变，对烧结矿的质量几乎没有影响，而且脱离效率较高，约达到90.27%。因此，本专利申请人提出将尿素颗粒加入到混合料层6中的特定位置，从而最大限度的提高烧结脱硫效率，且能够保证烧结矿各项技术指标不受影响，为后续高炉炼铁提供保障。此处需要明确说明的是，基于中国发明专利ZL201110022407.0的技术方案，本专利申请人在之前的技术试验中，一直在探索尿素采用何种方式加入到铺底料层中能够最大限度提高工业试验的脱硫率，且能够保证烧结矿的质量，采用的方式包括：1）在铺底料中添加尿素颗粒；2）在铺底料中喷洒尿素溶液；3）改变烧结用混合料的矿物配比方案；4）增加混合料中的含碳量等等，但是，无数次的试验都无法获得理想的结果。试验进行到此，如何在工业试验中提高脱硫率且能够保证烧结矿的质量成了整个试验组一直渴望解决但始终未能获得成功的技术难题。偶然，申请人在一次往铺底料中添加尿素颗粒的试验中，由于操作人员的失误不小心将尿素颗粒添加在了铺底料的上方，位于混合料层的中下部，申请人为了试验的完整性，正常的进行了烧结操作，但是根据脱硫率的计算，申请人惊讶的发现其脱硫率竟达到了90.02%，随后申请人将此次试验的烧结矿质量做了各项指标的检测，发现其成品率为65.83%，其转鼓强度为67.12%，这两项指标完全满足正常的烧结矿指标，这是一个“质”的改变。这一发现给了申请人莫大的惊讶，基于此发现申请人经过更多次的实验证实在混合料层中的某个特定位置添加尿素颗粒，能够巧妙的解决添加尿素脱硫剂影响烧结矿质量的难题，故申请本发明。
下述为在混合料层6中特定高度位置添加脱硫剂层7的对比例，尿素颗粒的加入量为混合料层6中含有硫的质量的0.833倍。
对比例4
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为70mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为45.07%。
对比例5
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为80mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为62.34%。
对比例6
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为90mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为70.06%。
对比例7
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为100mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量几乎没有影响，其脱硫率为86.31%。
对比例8
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为120mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量几乎没有影响，其脱硫率为87.28%。
对比例9
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为140mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量几乎没有影响，其脱硫率为90.89%。
对比例10
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为160mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量几乎没有影响，其脱硫率为90.46%。
对比例11
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为180mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量几乎没有影响，其脱硫率为87.07%。
对比例12
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为200mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量几乎没有影响，其脱硫率为86.77%。
对比例13
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为230mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为70.96%。
对比例14
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为290mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为66.05%。
对比例15
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为350mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为61.34%。
对比例16
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为450mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为59.2%。
对比例17
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为550mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为60.01%。
对比例18
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为650mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为60.16%。
对比例19
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为700mm。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为57.23%。
对比例20
本对比例的在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为800mm，即添加在混合料层6的上表面。试验后检测烧结矿的技术指标，烧结矿质量有所下降，其脱硫率为45.28%。
实施例1及对比例4-20的脱硫率统计如图3所示，从图3中可知，随着脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H的增加，脱硫率随之增加，在H=90mm时，其脱硫率为70.06%；当脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H在100-200mm的区间时，脱硫率在86.31%-90.89%；当脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H超过200mm后，脱硫率迅速降低到70.96%以下。由此可知，本发明中烧结料层总高度为800mm时，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H=100-200mm时，其脱硫率有一个“质”的跨越，说明脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离为烧结料层总高度的1/8-1/4时，其脱硫率最好，且能够保证烧结矿的各项技术指标。在中国专利ZL201110022407.0的专利文件中已经从理论的角度详细分析了在铺底料中添加尿素是最佳的选择，但是通过本发明的试验论证，在混合料层6的特定高度层加入尿素颗粒，而不是加入到整个混合料中，完全打破了现有文献中的技术偏见，不仅大大的降低了成本，而且有效地建立的SO2排放的屏障，提高了减排的效率和效果，关键在于对烧结矿产质量指标几乎没有明显的影响。目前，组织了多次研讨会，尚未发现本发明的技术方案产生如此惊人的技术效果，其技术原理究竟如何还有待进一步研究。
实施例2
本实施例的一种烧结过程的在线脱硫系统，其基本结构同实施例1，不同之处在于：还包括挡料机构34，挡料机构34位于脱硫剂导料机构33出料端的料流输出处，具体在本实施例中挡料机构34为一挡料板，该挡料板位于脱硫剂导料机构33出料端的料流输出处，用于挡住混合料，使得能够进一步保证脱硫剂到达脱硫剂导料机构33的出料端时，即准确到达了指定的高度，指定的高度通过倾斜角度调节机构能够予以调节，本实施例中的挡料板上安装有高度位置调整机构，以方便随脱硫剂导料机构33斜度的改变而调整，且该挡料机构34与竖直方向所夹锐角为15度。
本实施例的一种烧结过程的在线脱硫方法，其基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为140mm，脱硫剂层7的质量为混合料层6中含有硫的质量的0.9倍。试验后检测烧结矿的技术指标，其各项指标基本同实施例1，说明烧结矿各项技术指标几乎不受影响，其脱硫率为90.93%。
实施例3
本实施例的一种烧结过程的在线脱硫系统，其基本结构同实施例2，不同之处在于：挡料机构34与竖直方向所夹锐角为10度。其在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为120mm，脱硫剂层7的质量为混合料层6中含有硫的质量相同。试验后检测烧结矿的技术指标，其各项指标基本同实施例1，说明烧结矿各项技术指标几乎不受影响，其脱硫率为87.25%。
实施例4
本实施例的一种烧结过程的在线脱硫系统，其基本结构同实施例2，不同之处在于：挡料机构34竖直设置。其在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为100mm，脱硫剂层7的质量为混合料层6中含有硫的质量的0.8倍。试验后检测烧结矿的技术指标，其各项指标基本同实施例1，说明烧结矿各项技术指标几乎不受影响，其脱硫率为86.27%。
实施例5
本实施例的一种烧结过程的在线脱硫系统，其基本结构同实施例2。其在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为160mm，脱硫剂层7的质量为混合料层6中含有硫的质量的0.7倍。试验后检测烧结矿的技术指标，其各项指标基本同实施例1，说明烧结矿各项技术指标几乎不受影响，其脱硫率为90.41%。
实施例6
本实施例的一种烧结过程的在线脱硫系统，其基本结构同实施例2。其在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为180mm，脱硫剂层7的质量为混合料层6中含有硫的质量的1.4倍。试验后检测烧结矿的技术指标，其各项指标基本同实施例1，说明烧结矿各项技术指标几乎不受影响，其脱硫率为87.11%。
实施例7
本实施例的一种烧结过程的在线脱硫系统，其基本结构同实施例2。其在线脱硫方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：烧结料层总高度为800mm，脱硫剂层7与烧结台车1底部的距离H为200mm，脱硫剂层7的质量为混合料层6中含有硫的质量的1.8倍。试验后检测烧结矿的技术指标，其各项指标基本同实施例1，说明烧结矿各项技术指标几乎不受影响，其脱硫率为86.75%。
将现有的钙基干法、氨基湿法与本发明的技术方案进行对比，其投资费用、年运行费用、优缺点见表3。
表3钙基干法、氨基湿法与本发明对比表
| 投资费用/万元 | 年运行费用/万元 | 优缺点 | |
| 钙基干法 | 8000-10000 | 2500-3000 | 投资和运行费用大，副产物难处理 |
| 氨基湿法 | 5000-7000 | 2000-3000 | 投资和运行费用大，二次污染严重，易腐蚀设备 |
| 尿素在线法 | 400-800 | 500-700 | 仅需增加尿素加入装置和硫酸铵回收装置 |
Claims (3)
1.一种烧结过程的在线脱硫方法，其特征在于：在混合料层（6）中单层铺设脱硫剂层（7），具体如下：在烧结台车（1）的底部铺装有铺底料层（5），将烧结用混合料铺设在铺底料层（5）的上方形成混合料层（6），其中：在混合料层（6）中还铺设有脱硫剂层（7），该脱硫剂层（7）与烧结台车（1）底部的距离为烧结料层总高度的1/8-1/4，该脱硫剂层（7）中的脱硫剂为能够分解出氨气的颗粒物。
2.根据权利要求1所述的一种烧结过程的在线脱硫方法，其特征在于：所述的脱硫剂层（7）中的脱硫剂为尿素颗粒，且加入的尿素颗粒的平均粒径为0.30-0.80mm。
3.根据权利要求1所述的一种烧结过程的在线脱硫方法，其特征在于：所述的脱硫剂层（7）的质量为混合料层（6）中含有硫的质量的0.7-1.8倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410109130.9A CN103834800B (zh) | 2014-03-21 | 2014-03-21 | 一种烧结过程的在线脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410109130.9A CN103834800B (zh) | 2014-03-21 | 2014-03-21 | 一种烧结过程的在线脱硫方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103834800A true CN103834800A (zh) | 2014-06-04 |
| CN103834800B CN103834800B (zh) | 2015-11-18 |
Family
ID=50798693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410109130.9A Expired - Fee Related CN103834800B (zh) | 2014-03-21 | 2014-03-21 | 一种烧结过程的在线脱硫方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103834800B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104694742A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-10 | 安徽工业大学 | 一种基于分层配料与布料的烧结过程so2、二噁英协同减排方法 |
| CN105861816A (zh) * | 2015-01-22 | 2016-08-17 | 安徽工业大学 | 一种基于添加固体抑制剂的烧结过程so2、二噁英协同减排方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000144268A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-26 | Nkk Corp | 高結晶水含有鉱石高配合焼結鉱製造時の排ガス脱硫設備の運転方法 |
| CN102068887A (zh) * | 2011-01-20 | 2011-05-25 | 龙红明 | 基于添加抑制剂的铁矿石烧结过程脱硫方法 |
| CN102936651A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-02-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种烧结同时脱硫脱硝系统及其脱硫脱硝的方法 |
-
2014
- 2014-03-21 CN CN201410109130.9A patent/CN103834800B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000144268A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-26 | Nkk Corp | 高結晶水含有鉱石高配合焼結鉱製造時の排ガス脱硫設備の運転方法 |
| CN102068887A (zh) * | 2011-01-20 | 2011-05-25 | 龙红明 | 基于添加抑制剂的铁矿石烧结过程脱硫方法 |
| CN102936651A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-02-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种烧结同时脱硫脱硝系统及其脱硫脱硝的方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105861816A (zh) * | 2015-01-22 | 2016-08-17 | 安徽工业大学 | 一种基于添加固体抑制剂的烧结过程so2、二噁英协同减排方法 |
| CN105861816B (zh) * | 2015-01-22 | 2017-08-25 | 安徽工业大学 | 一种基于添加固体抑制剂的烧结过程so2、二噁英协同减排方法 |
| CN104694742A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-10 | 安徽工业大学 | 一种基于分层配料与布料的烧结过程so2、二噁英协同减排方法 |
| CN104694742B (zh) * | 2015-03-26 | 2016-10-05 | 安徽工业大学 | 一种基于分层配料与布料的烧结过程so2、二噁英协同减排方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103834800B (zh) | 2015-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104759203B (zh) | 一种直接捕集矿化烟气中二氧化碳的流化床工艺与系统 | |
| CN102380308A (zh) | 一种烧结烟气脱硫净化方法及设备 | |
| CN105142755A (zh) | 用于改进湿洗涤器的操作的方法和设备 | |
| CN105318734A (zh) | 一种烧结大烟道低温废气余热应用及净化装置和方法 | |
| CN101862583B (zh) | 一种适合钢厂烧结机烟气脱硫的工艺 | |
| CN107596798A (zh) | 一种预除尘及脱硫、脱硝一体化处理装置及方法 | |
| CN104822433A (zh) | 用于减少硫氧化物和HCl的干法、装置、组合物和系统 | |
| CN103566728B (zh) | 用于烟气脱硫脱氮的设备 | |
| CN104694742A (zh) | 一种基于分层配料与布料的烧结过程so2、二噁英协同减排方法 | |
| CN203728895U (zh) | 一种烧结过程的脱硫剂加入装置及在线脱硫系统 | |
| CN102068887B (zh) | 基于添加抑制剂的铁矿石烧结过程脱硫方法 | |
| CN204806906U (zh) | 一种烧结大烟道低温废气余热回收及净化装置 | |
| CN103834800B (zh) | 一种烧结过程的在线脱硫方法 | |
| CN104326498B (zh) | 利用高含量co2高温烟气生产超细活性钙粉的装置及其生产方法 | |
| CN104740982A (zh) | 一种用贫锰矿和菱锰矿对含硫烟气的处理方法及装置 | |
| CN201832542U (zh) | 一种烧结机烟气选择性脱硫脱硝装置 | |
| CN104001415A (zh) | 一种减少烧结烟气中so2排放的方法 | |
| CN112609072A (zh) | 一种用于烧结过程减排SO2、NOx的球团的制备方法 | |
| CN107866142A (zh) | 用于水泥行业干法脱硫脱硝副产物的处置系统 | |
| CN104513897A (zh) | 超高比例烟气循环的铁矿烧结方法 | |
| CN110420548A (zh) | 烟气氨法协同脱硝脱硫脱汞超低排放的装置及方法 | |
| CN103239984B (zh) | 一种用于cfb锅炉的干法精细连续脱硫装置及方法 | |
| CN103937958A (zh) | 一种烧结过程的脱硫剂加入装置及在线脱硫系统 | |
| CN204401075U (zh) | 一种烧结过程so2、二噁英协同减排系统 | |
| CN211770757U (zh) | 一种活性炭解吸用热风炉的尾气净化及余热利用装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151118 |