CN107642985A - 一种回转窑喷煤工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转窑喷煤工艺流程，原煤与添加剂经磨煤机研磨加工为复合煤粉，复合煤粉经收集器收集并输送至煤粉仓，煤粉仓中的复合煤粉经定量设备给料后通过喷吹系统进入回转窑。本发明技术方案能够解决喷煤系统喷煤量不稳定性及不准确的问题，提高生产安全性，保证球团生产质量及其他各下游产品的生产。

Description

一种回转窑喷煤工艺流程

技术领域

本发明涉及烧结领域，具体为一种回转窑喷煤工艺流程。

背景技术

喷煤技术是伴随着钢铁工业的飞速发展而发展起来的，最早应用于炼铁高炉。炼焦煤的日益枯竭和炼焦过程对环境造成的污染促进了喷煤技术的迅猛发展。喷煤技术出现以后，煤粉可以在炼铁高炉和回转窑中代替焦，降低了生产成本，提高了经济效益，而且有利于高炉炉况和回转窑窑况的调节。因此，喷煤技术成为当代最有吸引力的技术之一。

回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。

现代球团烧结过是一个复杂的物理化学反应过程，热辐射、热传导、热对流等热工状态，各参数如温度、压力、流量、速度等之间存在强耦合，干扰因素和不确定的因素较多，同时它也是一个多变量的大时滞系统。

然而目前我国回转窑喷煤系统多为根据工作人员经验手工控制，喷煤系统存在喷煤量稳定性和准确性差，下游产品质量不稳定，波动性大以及安全性的问题，并且在煤粉在制备上，也与发达国家有较大差别，同样也会导致后续球团的质量不高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种回转窑喷煤工艺流程，本发明技术方案能够解决喷煤系统喷煤量不稳定性及不准确的问题，提高生产安全性，保证球团生产质量及其他各下游产品的生产。

为解决以上技术问题，本发明技术方案为采用一种回转窑喷煤工艺流程，包括以下步骤

1)煤粉制备：原煤与添加剂经磨煤机研磨加工为复合煤粉，所述添加剂为生石灰与焦油渣，所述复合煤粉组分的重量百分比为80-90％煤粉、10-20％生石灰、焦油渣加入量为煤粉10-20％。

2)煤粉收集：复合煤粉经收集器收集并输送至煤粉仓；

3)煤粉定量：复合煤粉经定量设备给料；

4)煤粉喷吹：复合煤粉通过喷吹系统进入回转窑。

优选的，所述定量设备为定量给料机。

优选的，所述定量给料机为螺旋定量给料机。

优选的，所述喷吹系统包括喷吹罐、供气系统。

优选的，所述供气系统包括氮气调压供气系统、空气供气系统。

优选的，所述氮气调压供气系统包括气体调压站、气动阀、气体输送设备。

优选的，所述氮气通入喷吹罐和/或回转窑。

优选的，所述空气为压缩空气。

更为优选的，所述空气通入回转窑。

本发明的有益效果之一是在煤粉中加入添加剂制得复合煤粉，添加剂包括生石灰与焦油渣，生石灰中含有的CaO加入到煤粉中，可提高燃料利用效率，改善料柱透气液性，提高喷煤量。而加入焦油渣可提高后续制备球团的冷态强度和反应后强度，提高球团质量。

本发明的有另外的有益效果在于，首选在喷吹系统之前加入了定量设备，该设备可准确控制煤粉的给料量，保证了煤粉剂量的准确性与稳定性，为下游球团或者其他产品的生产提供了质量保证。其次，本发明的供气系统有两套，氮气调压供气系统与空气供气系统。在喷煤系统中尤为重要的是安全生产，由于煤粉易燃易爆， CO和氧气的浓度需要控制在一定的范围内，及时有效地补充氮气是颇有良效的方法，本发明中氮气的压力可随生产需要进行调节，有效提高了生产的安全性。

附图说明 图1、本发明系统框图；

图2、本发明工艺流程简图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

伴随着炼铁高炉的大型化、现代化发展，对高炉炼铁炉料的要求越来越高。与铁矿粉烧结工艺相比，球团矿具有含铁品位高、球团强度好、粒度均匀，易于还原等诸多优点，因此是一种非常理想的高炉炼铁炉料。我国已经探明的铁矿储量为 515.41亿吨，工业储量225.82亿吨，经济可采储量为115亿吨，人均占有量为 31.8t。在全部储量中，98％为贫矿，平均含铁量32.67％。贫、细、杂是我国铁矿资源的主要特点。铁矿的特点、氧化球团作为高炉炉料的诸多优点促使氧化球团成为我国高炉炼铁炉料的最重要组成部分。

我国对喷煤技术的研究较早，并且随着钢铁工业的发转不断进步，对喷煤技术的研究也比较深入，应用于喷吹技术的煤种广泛，从无烟煤、烟煤，到褐煤，都曾经在喷煤系统中使用。但是，60喷煤设备投产后喷煤能力不足，不能满足生产的需要。喷煤技术在我国的发展可分为三个阶段。上世纪60年代到70年代末为喷煤技术发展的第一阶段，喷煤技术在我国得到了工业化的推广和应用。1964年4月，首钢引进我国第一套喷煤系统，拉开了我过使用喷煤技术的第一幕。在这段时期，世界上普遍喷吹价格较低的重油和天然气，而喷煤身设备比较简单，喷吹能力明显不足。虽然距离世界先进水平有明显的差距，但是到70年代初，喷煤技术引起各部门的重视，为喷煤技术在我国的发展打下坚实的基础。

第二阶段是上世纪80年代，是我国喷煤技术的蓬勃发展时期。第二次石油危机使得随后的石油价格上涨迅速，也就是从这个时期开始，我国的高炉开始陆续的停止喷油，以喷煤代之。国内喷煤设备喷煤总量逐年增多，我国的喷煤技术也取得了很大的发展，烟煤的安全喷吹、工艺设备、喷煤计量和控制以及氧煤燃烧技术等方面都获得了长足的进步。我国喷煤技术也达到了世界领先的水平。

第三个阶段是90年代初至现在，这段时期喷煤技术发展的主要内容是大量喷吹煤粉，喷煤技术已经成为钢铁企业减少焦炉的重要手段。

然而目前我国回转窑喷煤系统多为根据工作人员经验手工控制，喷煤系统存在喷煤量稳定性和准确性差，下游产品质量不稳定，波动性大以及安全性的问题，并且在煤粉在制备上，也与发达国家有较大差别，同样也会导致后续球团的质量不高的问题。

铁焦是一种高反应性焦炭，它是将煤和铁矿石事先粉碎、混合、成型后，用干馏炉加热，使其中的铁矿石发生部分还原，变成具有一定金属化率的还原铁，同时使其中的煤结焦。高炉使用这种块状复合炉料，既有利于减排二氧化碳，又可以大幅提高弱黏结煤和低品位铁矿石的使用比率。焦油渣是焦化厂生产过程中产生的吸附有煤焦油的粘稠状固体废渣。其组成主要是多环芳烃碳氢化合物、酚和萘以及煤粉、焦粉等。常温下极其粘稠难于直接利用。焦油渣中的一些沸点较高的多环芳烃类物质在燃烧不完全时，烟气中含有大量强致癌物，严重污染大气，危害人们的健康。

本发明使用焦油渣作为添加剂，利用焦化厂废渣焦油渣的粘稠性来提高后续制备球团的冷态强度和反应后强度，不仅可以减少或完全代替铁焦复合球团的粘结剂，还可以降低了铁焦复合球团的生产成本，而且充分利用焦化厂的污染性废渣，保护环境。

并且本发明的技术方案在喷吹系统之前加入了定量设备，该设备可准备控制复合煤粉的给料量，保证了复合煤粉剂量的准确性与稳定性，为下游球团或者其他产品的生产提供了质量保证。其次，本发明的供气系统有两套，空气供气系统与氮气调压供气系统，氮气调压供气系统，在生产过程中通入喷吹罐和/或回转窑，可根据生产的需要及时调节氮气压力，有效提高了生产的安全性。而空气供气系统将压缩空气通入回转窑，有效提高了及喷吹及氧化球团的效率。

目前该工艺流程回转窑喷煤的生产效率达到了1.5吨/小时，生产成本降低了 30万/月。

以上是对本发明的详细阐述，下面为本发明实施例。

实施例

如图1所示，本方案流程包括制粉系统、收集系统、定量系统、喷吹系统、供气系统

制粉是指在经济的前提下，利用磨煤机将加工原煤，添加剂研磨成粒度和含水量均符合回转窑喷煤系统需要的煤粉。制粉系统主要包括给料、干燥与研磨、收粉与除尘几部分。本方案中制得的煤粉为复合煤粉，其组分以重量百分比记为80-90％煤粉、10-20％生石灰、焦油渣加入量为煤粉10-20％。生石灰中CaO含量在80％以上，焦油渣为超级分离器焦油渣和/或氨水澄清槽焦油渣，所述组分按照比例混合后经磨煤机研磨得到组合煤粉，煤粉中粒径小于0.08mm的组分占75％以上。

收集系统是将前一步制得的符合要求的复合煤粉，通过收集器布袋收集后，运送至煤粉仓，煤粉的输送有煤粉灌装专用卡车和管道气力输送两种方式。

定量系统是指将煤粉仓中的复合煤粉通过定量设备进行给料，而后进入喷吹罐，在本实施例中使用的是定量螺旋给料机，但不仅限于该设备，任何可用于定量给料的设备均可落入本方案的保护范围。

喷吹系统，如图2所示喷吹系统主要包括：喷吹罐、气力输送管道、混合器、控制阀门、气动阀门等设备组成。复合煤粉经定量设备给料后落入喷吹罐，喷吹罐完成装粉、充压、等待和喷吹、卸压的过程。循环往复保证向回转窑连续喷粉。被喷吹出的煤粉通过喷煤阀至混合器，并在混合器处加入压缩空气，将复合煤粉输送到回转窑，通过喷吹支管、喷枪进入回转窑。

供气系统包括可调压氮气系统和空气供气系统，供气的主要成分是高低压氮气和压缩空气。氮气可调压系统包括气体调压站，气动阀以及气体输送设备，可根据生产需要，调节氮气的输送压力，用于维持系统的安全和正常喷吹运行。

目前该工艺流程回转窑喷煤的生产效率达到了1.5吨/小时，生产成本降低了 30万/月。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种回转窑喷煤工艺流程，其特征在于：包括以下步骤

1)煤粉制备：原煤与添加剂经磨煤机研磨加工为复合煤粉，所述添加剂为生石灰与焦油渣，所述复合煤粉组分的重量百分比为80-90％煤粉、10-20％生石灰、焦油渣加入量为煤粉10-20％。

2)煤粉收集：复合煤粉经收集器收集并输送至煤粉仓；

3)煤粉定量：复合煤粉经定量设备给料；

4)煤粉喷吹：复合煤粉通过喷吹系统进入回转窑。

2.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征在于：所述定量设备为定量给料机。

3.根据权利要求2所述的工艺流程，其特征在于：所述定量给料机为螺旋定量给料机。

4.根据权利要求1-3任意一项所述工艺流程，其特征在于：所述喷吹系统包括喷吹罐、供气系统。

5.根据权利要求4所述的工艺流程，其特征在于：所述供气系统包括氮气调压供气系统、空气供气系统。

6.根据权利要求5所述的工艺流程，其特征在于：所述氮气调压供气系统包括气体调压站、气动阀、气体输送设备。

7.根据权利要求6所述的工艺流程，其特征在于：所述氮气通入喷吹罐和/或回转窑。

8.根据权利要求5所述的工艺流程，其特征在于：所述空气为压缩空气。

9.根据权利要求8所述的工艺流程，其特征在于：所述空气通入回转窑。