CN109135867A - 用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂 - Google Patents

用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂，首先将水1份加入反应釜中，加热至80℃，将同等重量的液态燃煤助燃剂在搅拌状态下缓慢加入反应釜中，升温至80℃，得到助燃剂溶液；将活性炭2份倒入搅拌机中搅拌，然后将第一步得到的助燃剂溶液1份在搅拌状态下喷淋到活性炭中进行均化、吸收，即得到固体燃煤助燃剂成品。因助燃剂原料大多为硝酸盐，有热熔冷凝的特性，因此水的减少和水温的提高可解决煤粉中水分超标燃烧时蒸发带走的热量、水分超标导致的可燃物质减少，使焦炭没有达到最佳节能量的问题，使吨铁节约焦炭达18kg以上，节能效果高于原液态燃煤助燃剂。

Description

用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂
技术领域
本发明涉及炼铁生产中所用的粉煤助燃剂，尤其是涉及一种用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂。
背景技术
中国发明专利《液态燃煤助燃剂》（ZL 201210351230.3）公开了一种用于冶金炼铁生产中的一种液态燃煤助燃剂，其原料由羧甲基二茂铁、甲基环戊二烯三羰基锰、高锰酸钙、硝酸铈、硝酸铝、硝酸镁、吐温和无水乙醇按一定比例配制而成。由于在炼铁高炉生产中达到了吨铁节约焦炭15kg的作用，所以得到了广大客户的认可。但是在实际使用中申请人发现，高炉喷煤粉时，煤粉中的水分要求≤1，但使用液体燃煤助燃剂后，煤粉中的水分总是＞1~1.5，这是因为1kg的燃煤助燃剂需要兑4kg的水进行稀释，水在助燃剂中首先是溶剂，二是载体，三是分散剂，如水量过少，会造成助燃剂分散不均匀。使用时如果按煤粉重量的1%加入助燃剂，每公斤助燃剂的有效成分只有0.2公斤进入煤中，其余的0.8公斤则是水进入煤中，而水是不能燃烧的，煤中的水越高，可燃物质就相对减少，发热量降低；同时燃烧时水分蒸发还要吸收一部分热量，造成煤的有效热能降低。一般情况下，要使煤中1%的水分蒸发，需要约2500KJ的热量，所以煤中的水分对理论燃烧温度的影响再加上水分的超标会使可燃物质减少会对冲掉部分助燃剂的节能效果。
由于液态燃煤助燃剂确实具有独特的优点，特别是多种原料混合形成了新的复合体和纳米颗粒，使得助燃剂更容易均匀的接触到煤粒上。为保留液态燃煤助燃剂的优点，克服因液态燃煤助燃剂加入而导致的煤粉中水分超标，造成燃烧时由于水的蒸发而消耗热量和水分超标使可燃物质的重量减少对冲掉助燃剂的部分节能效果的不足，需要对现有的液态燃煤助燃剂进一步进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能效果更好的用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂，是由原料液态燃煤助燃剂、水、活性炭按下述方法制备而成：
第一步，将水1份加入反应釜中，加热至80℃，将同等重量的液态燃煤助燃剂在搅拌状态下缓慢加入反应釜中，升温至80℃，得到助燃剂溶液；
第二步，将活性炭2份倒入搅拌机中搅拌，然后将第一步得到的助燃剂溶液1份在搅拌状态下喷淋到活性炭中进行均化、吸收，形成半干半湿状的固体燃煤助燃剂成品。
本发明所用的活性炭为碘值700、碳含量75%、堆积比重500、灰分10~15、粒径1~5mm的颗粒料。
使用时，按1%的比例将其与干煤粉同时放入球磨机中研磨混合烘干后，正常使用即可。
本发明的优点体现在如下几点：
一、将水加热到80℃可增强水对液态燃煤助燃剂原料的溶解度。原液态燃煤助燃剂使用时需要常温水4份来稀释助燃剂1份，而本发明的助燃剂1份仅需要添加1份水即可，可减少用水75%。因助燃剂原料大多为硝酸盐，本身就是半干半湿产品，有热熔冷凝的特性，因此水的减少和水温的提高可解决煤粉中水分超标燃烧时蒸发带走的热量、水分超标导致的可燃物质减少，使焦炭没有达到最佳节能量的问题。
二、将液态助燃剂原料也加热到80℃的目的是由于液态助燃剂原工艺为常温，现在由于少加了75%的水，使得稀释后浓度较大，不利于渗透到活性炭孔隙的内部，因此将液态助燃剂加热到80℃后，可降低液态助燃剂的浓度，更容易被活性炭吸收均匀。
三、活性炭活性高，燃点低，可起到引燃助燃的功效，是助燃剂的增强剂。
四、活性炭孔隙多，可吸附液态助燃剂，代替水作为分散剂载体。
五、活性炭和煤是同类物质，可解决因煤粉中的水分超标，使煤粉中的可燃物质减少的问题，煤粉中的燃烧物质增加，燃烧温度升高，可提高煤焦置换比，进一步降低焦比。采用原液态燃煤助燃剂吨铁节约焦炭15公斤，采用本发明的固体燃煤助燃剂吨铁可节约焦炭18公斤。
六、活性炭多以果壳、木粉等制成，可变垃圾为能源。经测算，每吨铁需用1.3公斤助燃剂，而助燃剂中的活性炭载体占三分之二，就等于吨铁中加入了0.87公斤的活性炭替代煤粉，因水分超标煤粉燃烧带走的热量为0.1公斤煤粉，两者相加每吨铁共可节省煤粉0.87+0.1=0.97公斤。我国目前高炉炼铁为8亿吨左右，可节省煤粉共计8亿吨*0.97公斤=7.76亿公斤煤粉，每公斤煤粉按1元计算，可降低企业成本7.76亿元。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解和实施。
本发明用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂，其原料包括：液态燃煤助燃剂，水，活性炭；为保证最终产品的质量达到使用要求，本发明所用的活性炭采用碘值700、碳含量75%、堆积比重500、灰分10~15、粒径1~5mm的颗粒料。
其中液态燃煤助燃剂为市售的现有产品，由原料羧甲基二茂铁，甲基环戊二烯三羰基锰，高锰酸钙，硝酸铈，硝酸铝，硝酸镁，吐温，无水乙醇加水配制而成；
本发明固体燃煤助燃剂的具体制备方法如下：
第一步，将水1份用流量计准确计量后加入反应釜中，加热至80℃，然后将同等重量的液态燃煤助燃剂在搅拌状态下缓慢加入反应釜中，保持边加入边溶化的状态，当将液态燃煤助燃剂全部加入后，将反应釜的温度再次升至80℃，得到助燃剂溶液；
第二步，将活性炭2份称重后倒入搅拌机中搅拌，然后称量第一步得到的助燃剂溶液1份在搅拌状态下喷淋到活性炭中进行均化、吸收，形成燃煤助燃剂成品，成品助燃剂呈半湿状固体。
使用时，将本发明制备的固体燃煤助燃剂装在料仓中，用皮带秤计量，和送煤皮带同时启动，按100kg干煤粉加入1kg固体燃煤助燃剂的比例将其同时送入球磨机进行制粉烘干，然后从风口喷入炉内参与燃烧。
试验测定，吨铁可节约焦炭18kg以上，节能效果高于原液态燃煤助燃剂。

Claims (2)

1.一种用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂，其特征在于：是由原料液态燃煤助燃剂、水、活性炭按下述方法制备而成：
第一步，将水1份加入反应釜中，加热至80℃，将同等重量的液态燃煤助燃剂在搅拌状态下缓慢加入反应釜中，升温至80℃，得到助燃剂溶液；
第二步，将活性炭2份倒入搅拌机中搅拌，然后将第一步得到的助燃剂溶液1份在搅拌状态下喷淋到到活性炭中进行均化、吸收，形成固体燃煤助燃剂成品。
2.根据权利要求1所述的用于炼铁高炉的固体燃煤助燃剂，其特征在于：所述活性炭为碘值700、碳含量75%、堆积比重500、灰分10~15、粒径1~5mm的颗粒料。
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