CN105368997A

CN105368997A - 一种含锰废渣的利用方法

Info

Publication number: CN105368997A
Application number: CN201510760984.8A
Authority: CN
Inventors: 彭觉; 蒋友源; 宋巍巍; 周云花; 但家云; 高在勇
Original assignee: Hunan Hualing Xiangtan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Hunan Valin Xiangtan Iron and Steel Co Ltd; Hunan Hualing Xiangtan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2016-03-02

Abstract

本发明公开一种含锰废渣的利用方法，它包括将各种高炉用喷吹煤混配后，再与含锰废渣掺配，所用混配煤及含锰废渣的重量百分比为：混配煤：90%～99%，含锰废渣：1%～10%。配入废渣的混煤经400℃以下的热风干燥和研磨后，收集于粉煤仓中，再经自动喷吹罐喷吹入高炉风口带区燃烧。本方法可促进煤粉的快速燃烧，提高煤粉的燃烬率和利用率，同时可节约大量的废渣处理费用，实现废渣的高效利用。

Description

一种含锰废渣的利用方法

技术领域

本发明属于三废综合利用技术，具体指含锰废渣与高炉用喷吹原煤混合制粉喷入高炉风口带区燃烧的方法。

技术背景

降低炼铁成本已成为钢铁联合企业的重要技术课题之一。高炉喷吹煤粉，提高喷吹煤量，不但可以替代部分焦炭，降低铁水成本，而且可以节约日益匮乏的焦煤资源，促进钢铁工业的可持续发展。高炉喷吹煤粉替代焦炭的首要条件是要保证煤粉在风口区的完全燃烧。否则，替代效果将下降。当喷吹煤粉的价值等同于替代焦炭的价值时，喷吹煤粉将失去其经济价值，而且未燃煤粉在高炉内还将产生一些不利的影响。因此，提高喷煤量的前提条件是风口带区煤粉能绝大部分完全燃烧。

高炉风口带区有大量的焦炭存在，是一种缺氧的环境，而且煤粉在200m/s以上高速热风的夹带下，在风口区的停留时间很短，要使煤粉完全燃烧实属不易，而大量富氧又不经济，且有一定的负面作用。因此，要促进风口带区的煤粉完全燃烧，从燃烧的三要素出发，可以考虑降低煤粉的着火点，提高煤粉的燃烧速度及燃烧效率。煤粉中添加有含锰废渣，其MnO₂能够催化脱碳裂解反应和脱氢缩聚反应，同时释放大量的活性氧，从而促进煤粉的分解，降低煤粉的着火点，促使煤粉快速燃烧和燃烧充分。

发明内容

本发明的目的提供一种含锰废渣的利用方法。含锰废渣掺入高炉喷吹煤粉中，充分利用其中的MnO₂能够催化脱碳裂解反应和脱氢缩聚反应，同时释放大量的活性氧，从而促进煤粉的分解，降低煤粉的着火点，促使煤粉快速燃烧和燃烬；同时，添加的物质在＜400℃低温制粉阶段化学性能稳定，能确保生产过程中的安全性，并兼有一定的经济适用性。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种含锰废渣的利用方法，含锰废渣重量百分组成：MnO₂≥30，Al₂O₃≤10，SiO₂≤30，S≤1.0，P≤0.3，As≤0.1，Cu≤0.2，Pb≤0.2，Zn≤0.3，Sn≤0.2。混合煤的工业分析为灰份Ad≤14.00%，硫份St,d≤1.0%，挥发份Vdaf≤25.00%，水分≤8%，G值≤10，Qgrd≥28MJ/kg，哈氏可磨HGI≥60，粒度0～30mm，其工艺步骤为：

（1）破碎：将含锰废渣破碎成粒径≤20mm的块度，堆放在煤场的一角。粒径≤20mm的锰渣可堆放直接使用。

（2）混配：将各种高炉喷吹用煤及锰渣通过吊车、配料斗槽和配料皮带混合配置成混匀料，存贮于料仓中。配置质量百分比为：煤=90%～99%，含锰废渣=1%～10%。

（3）制粉：将料仓中配入废渣的混匀料通过皮带运输机输入磨煤机中，经400℃以下的热风干燥、研磨制粉。粉料的粒度为小于200目的占比为60%～100%，水分为0%～2%。布袋出口温度最高不超过100℃。粉料的粒度由粗粉分离器的开度大小来调节，粉料的水分由布袋收尘器的出口温度进行控制。

（4）收粉：研磨后的粉料通过布袋收尘器收集并存贮于煤粉仓中。粉料的粒度为小于200目的占比60%～100%，水分为0%～2%。

（5）燃烧：将煤粉仓中的粉料输送到自动喷吹罐中，经压缩空气或惰性气体流态化后沿管路输送到高炉风口带区燃烧。

本发明与现有技术相比具有以下优点：在喷吹煤中配入一定量的含锰废渣的喷吹方法，可适用于所有高炉炼铁的喷煤工艺，提高喷吹煤的燃烧效率，提高煤粉的燃烬率；充分利用了二氧化锰的催化特性，促使煤中高阶碳链的裂解和碳氢化合物的脱氢缩聚，同时在高温阶段释放出一定量的活性氧，使得煤粉在风口带区快速燃烧，从而提高了煤粉燃烧的强度和效率，提高了煤粉的燃烬率，实现了以煤代焦，降低铁水成本的根本目的；可节约大量的废渣处理费用，变废为宝，实现含锰废渣的高效利用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：一种含锰废渣的利用方法，所用含锰废渣的化学成分如表1，配合煤的工业分析如表2。其工艺步骤为：

（1）破碎：将含锰废渣破碎成粒径≤20mm的块度备用。

（2）制粉：将干燥后的含锰废渣置于粉碎机中，制成粒径小于200目的占比90%的渣粉，煤粉由工业生产中的磨煤机制取，粒径小于200目的占比75%。

（3）混配：将MnO₂含量为30%的含锰废渣和符合质量与粒度要求的磨煤机煤粉分别放置于托盘中，锰渣粉按5%的质量百分比与煤粉混配并中和混匀。

（4）收粉：将混配好的煤粉收集于干净的贮物袋中并密封备用。

（5）燃烧：称取一定量的混配煤粉，均匀辅入耐高温的瓷舟中，放入1100℃的高温马弗炉中灼烧90秒，取出瓷舟冷却到室温后称重。计算总失重率，即燃烬率。

实施结果：未添加锰渣时煤粉的燃烬率为34.88%，添加5%的锰渣后总燃烬率达到了37.45%，提高了2.58个百分点,相对提高百分率为7.38%。若只考虑计算煤粉的燃烬率，则相对提高百分率为13.04%

实施例2：一种含锰废渣的利用方法，所用含锰废渣的化学成分如表1，配合煤的工业分析如表2。其工艺步骤为：

（1）破碎：将含锰废渣破碎成粒径≤20mm的块度备用。

（3）混配：将MnO₂含量为30%的含锰废渣和符合质量与粒度要求的磨煤机煤粉分别放置于托盘中，锰渣粉按1.5%的质量百分比与煤粉混配并中和混匀。

实施结果：未添加锰渣时煤粉的燃烬率为34.88%，添加1.5%的锰渣后总燃烬率达到了36.65%，提高了1.78个百分点,相对提高百分率为5.09%。若只考虑计算煤粉的燃烬率，则相对提高百分率为6.69%

实施例3：一种含锰废渣的利用方法，所用含锰废渣的化学成分如表1，配合煤的工业分析如表2。其工艺步骤为：

（1）破碎：将含锰废渣破碎成粒径≤20mm的块度备用。

（3）混配：将MnO₂含量为61.5%的含锰废渣和符合质量与粒度要求的磨煤机煤粉分别放置于托盘中，锰渣粉按3%的质量百分比与煤粉混配并中和混匀。

实施结果：未添加锰渣时煤粉的燃烬率为31.18%，添加3%的锰渣后总燃烬率达到了36.83%，提高了5.65个百分点,相对提高百分率为18.12%。若只考虑计算煤粉的燃烬率，则相对提高百分率为21.78%。

实施例4：一种含锰废渣的利用方法，所用含锰废渣的化学成分如表1，配合煤的工业分析如表2。工艺步骤为：

（1）破碎：将含锰废渣破碎成粒径≤20mm的块度备用。

（3）混配：将MnO₂含量为61.5%的含锰废渣和符合质量与粒度要求的磨煤机煤粉分别放置于托盘中，锰渣粉按1.5%的质量百分比与煤粉混配并中和混匀。

实施结果：未添加锰渣时煤粉的燃烬率为31.18%，添加1.5%的锰渣后总燃烬率达到了35.37%，提高了4.2个百分点,相对提高百分率为13.47%。若只考虑计算煤粉的燃烬率，则相对提高百分率为15.20%。

表1含锰废渣的成分（%）

表2混合煤工业分析

Claims

1.一种含锰废渣的利用方法，含锰废渣重量百分组成为MnO₂≥30，Al₂O₃≤10，SiO₂≤30，S≤1.0，P≤0.3，As≤0.1，Cu≤0.2，Pb≤0.2，Zn≤0.3，Sn≤0.2，混合煤的工业分析为灰份Ad≤14.00%，硫份St,d≤1.0%，挥发份Vdaf≤25.00%，水分≤8%，G值≤10，Qgrd≥28MJ/kg，哈氏可磨HGI≥60，粒度0～30mm，其工艺步骤为：

破碎：将含锰废渣破碎成粒径≤20mm的块度，堆放在煤场的一角；

混配：将各种高炉喷吹用煤及锰渣通过吊车、配料斗槽和配料皮带混合配置成混匀料，存贮于料仓中，配置质量百分比为煤=90%～99%，含锰废渣=1%～10%；

制粉：将料仓中配入废渣的混匀料通过皮带运输机输入磨煤机中，经400℃以下的热风干燥、研磨制粉，粉料的粒度为小于200目的占比为60%～100%，水分为0%～2%，布袋出口温度最高不超过100℃；

收粉：研磨后的粉料通过布袋收尘器捕集并存贮于煤粉仓中，粉料的粒度为小于200目的占比60%～100%，水分为0%～2%；

燃烧：将煤粉仓中的粉料输送到自动喷吹罐中，经压缩空气或惰性气体流态化后沿管路输送到高炉风口带区燃烧。