CN114806671A - 一种烧结固体燃料改性剂及制备、使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烧结固体燃料改性剂，按质量百分数为：稀土尾矿5％～15％，钙质材料61％～81％，镁质材料11％～24％，有机高分材料0.02％～0.10％。在烧结配料工序前，将烧结固体燃料改性剂加入到水中进行搅拌混合，搅拌速度为30r/min～60r/min，搅拌时间为10min～20min，配制成其组分总浓度为3％～8％的乳液；在焦粉或煤粉料上表面喷洒改性剂乳液，然后和其他烧结原料进入配料混合系统进行混匀。本发明实现了在不改变现有烧结工艺流程的前提下，同时降低烧结过程中污染物NOx的排放和烧结能耗。
Description
技术领域
本发明涉及烧结领域，特别涉及一种烧结固体燃料改性剂。
背景技术
目前烧结工艺使用燃料主要是无烟煤和焦化工艺产生的焦粉。无烟煤或者焦粉的使用，对于烧结生产来讲，烧结矿成品率高、能源消耗低等优点，但由焦粉或无烟煤中N元素含量比较高，配比过高导致烧结烟气NOx排放超标。随着烧结烟气超低排放要求越来越严格，环保压力越来越大，同时优质低N无烟煤资源越来越稀缺。
除了常规的所用无烟煤和焦粉以外，还有如下一些方法制得的烧结燃料，中国专利“一种烧结用复合含碳块的使用方法”(申请号：CN202010643896.0)，中国专利“一种铁矿烧结用生物质燃料及其制备方法和应用”(申请号：CN201711370241.5)、“应用于铁矿烧结的生物质燃料的制备方法”(申请号：CN201710900016.1)、“一种铁矿烧结用生物质焦复合燃料”(申请号：CN201510334980.3)等。以上专利都是使用炭化后生物质或对生物质进行改进，部分代替传统烧结固体燃料达到降低成本，但是大部分炭化生物质碳含量远远超过无烟煤或者焦粉中含量，也没有达到减少NOx排放的效果。
中国专利“添加剂改性焦炭降低烧结过程NOx排放的方法”(申请号：CN200710177237.7)，此专利将焦炭浸渍在添加剂乳液中，利用焦炭自身的吸附性能将添加剂吸附到焦炭的孔道或表面，焦炭在水中浸泡因此增加烘干流程，导致生产流程负责，增加成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种烧结固体燃料改性剂，克服烧结使用的固体燃料导致烧结烟气NOx排放超标的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种烧结固体燃料改性剂，按质量百分数为：稀土尾矿5％～15％，钙质材料61％～81％，镁质材料11％～24％，有机高分材料0.02％～0.10％。
所述的钙质材料为生石灰、石灰石的一种或两种。
所述的镁质材料为轻烧镁粉、菱镁矿的一种或两种。
所述的有机高分子材料为黄蓍胶、聚乙烯甲基醚的一种或两种。
一种烧结固体燃料改性剂的制备方法，将稀土尾矿、钙质材料、镁质材料、有机高分子材料进行混合，混合时间为15min～30min，混合后将其放入球磨机研磨后，粒度小于0.074mm粒级的质量百分数≥95％，得产品。
一种烧结固体燃料改性剂的使用方法，在烧结配料工序前，将烧结固体燃料改性剂加入到水中进行搅拌混合，搅拌速度为30r/min～60r/min，搅拌时间为10min～20min，配制成其组分总浓度为3％～8％的乳液；在焦粉或煤粉料上表面喷洒改性剂乳液，然后和其他烧结原料进入配料混合系统进行混匀；烧结固体燃料改性剂的喷洒总量为：
W＝αβμK-εVH2O；
式中，W为固体燃料改性剂的喷洒总量，其数值范围为固体燃料质量的2％～8％；
α为固体燃料中N元素生成NOx转化率，其数值范围为0.85～0.95；
β为相关影响系数，其数值范围为0.6～0.9；
K为固体燃料中N元素平均含量；其数值范围为0.30～1.50；
μ每吨烧结矿需要配加固体燃料的质量，取值范围为45～60kg/t；
VH2O为烧结混合料目标含水量，取值范围为7.5％～9.5％；
ε为其它烧结原料与固体燃耗相互作用系数，取值范围为0.01～0.07。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实现了在不改变现有烧结工艺流程的前提下，同时降低烧结过程中污染物NOx的排放和烧结能耗，适合于钢铁企业中铁矿石烧结工艺过程。
附图说明
图1为实施例NOx排放图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进一步说明，所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制。
实施例1
烧结固体燃料改性剂制备、使用方法：
将10％的稀土尾矿(含CeO2为0.05％～0.1％的尾矿)、66％生石灰、23.95％轻烧镁粉、0.05％黄蓍胶进行混合，混合时间为15min，混合后将其放入球磨机研磨后，粒度小于0.074mm粒级的成品的质量百分数为95.8％，再将固体料加入到水中进行搅拌混合，搅拌速度为30r/min，搅拌时间为10min，最后配制成其组分总浓度为3％的烧结固体燃料乳液。在烧结配料工序前，在装有焦粉或煤粉料仓上表面通过喷洒装置将的改性剂乳液喷洒上面，然后和其他烧结原料进入配料混合系统进行混匀。
实施例2
烧结固体燃料改性剂制备、使用方法：
将5％的稀土尾矿(含La2O为0.04％～0.1％尾矿)、70.98％石灰石、24％菱镁矿、0.02％聚乙烯甲基醚进行混合，混合时间为30min，混合后将其放入球磨机研磨后，粒度小于0.074mm粒级的成品的质量百分数为96.8％，再将固体燃料改性剂加入到水中进行搅拌混合，搅拌速度为40r/min，搅拌时间为15min，最后配制成其组分总浓度为5％的乳液成品。在烧结配料工序前，在装有焦粉或煤粉料仓上表面通过喷洒装置将的改性剂乳液喷洒上面，然后和其他烧结原料进入配料混合系统进行混匀。
实施例3
烧结固体燃料改性剂制备、使用方法：
将15％的稀土尾矿(含CeO2为0.1％～0.2％尾矿)、73.90％钙质材料(50％生石灰+50石灰石)、11％菱镁矿、0.10％黄蓍胶进行混合，混合时间为25min，混合后将其放入球磨机研磨后，粒度小于0.074mm粒级的成品的质量百分数为96.6％，再将固体燃料改性剂加入到水中进行搅拌混合，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为20min，最后配制成其组分总浓度为8％的乳液成品。在烧结配料工序前，在装有焦粉或煤粉料仓上表面通过喷洒装置将的改性剂乳液喷洒上面，然后和其他烧结原料进入配料混合系统进行混匀。
实施例4
烧结固体燃料改性剂制备、使用方法：
将12％的稀土尾矿(含La2O为0.1％～0.2％尾矿)、67.95％生石灰、20％镁质材料(50％轻烧镁粉+50％轻烧镁粉)、0.05％聚乙烯甲基醚进行混合，混合时间为20min，混合后将其放入球磨机研磨后，粒度小于0.074mm粒级的成品的质量百分数为97.8％，再将固体燃料改性剂加入到水中进行搅拌混合，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为20min，最后配制成其组分总浓度为5％的乳液成品。在烧结配料工序前，在装有焦粉或煤粉料仓上表面通过喷洒装置将的改性剂乳液喷洒上面，然后和其他烧结原料进入配料混合系统进行混匀。
实施例烧结固体燃料改性剂的使用具体参数见表1；
表1：烧结固体燃料改性剂的使用具体参数
凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
Claims (6)
1.一种烧结固体燃料改性剂，其特征在于，按质量百分数为：稀土尾矿5％～15％，钙质材料61％～81％，镁质材料11％～24％，有机高分材料0.02％～0.10％。
2.根据权利要求1所述的一种烧结固体燃料改性剂，其特征在于，所述的钙质材料为生石灰、石灰石的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种烧结固体燃料改性剂，其特征在于，所述的镁质材料为轻烧镁粉、菱镁矿的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种烧结固体燃料改性剂，其特征在于，所述的有机高分子材料为黄蓍胶、聚乙烯甲基醚的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种烧结固体燃料改性剂的制备方法，其特征在于，将稀土尾矿、钙质材料、镁质材料、有机高分子材料进行混合，混合时间为15min～30min，混合后将其放入球磨机研磨后，粒度小于0.074mm粒级的质量百分数≥95％，得产品。
6.根据权利要求1所述的一种烧结固体燃料改性剂的使用方法，其特征在于，在烧结配料工序前，将烧结固体燃料改性剂加入到水中进行搅拌混合，搅拌速度为30r/min～60r/min，搅拌时间为10min～20min，配制成其组分总浓度为3％～8％的乳液；在焦粉或煤粉料上表面喷洒改性剂乳液，然后和其他烧结原料进入配料混合系统进行混匀；烧结固体燃料改性剂的喷洒总量为：
W＝αβμK-εVH2O；
式中，W为固体燃料改性剂的喷洒总量，其数值范围为固体燃料质量的2％～8％；
α为固体燃料中N元素生成NOx转化率，其数值范围为0.85～0.95；
β为相关影响系数，其数值范围为0.6～0.9；
K为固体燃料中N元素平均含量；其数值范围为0.30～1.50；
μ每吨烧结矿需要配加固体燃料的质量，取值范围为45～60kg/t；
VH2O为烧结混合料目标含水量，取值范围为7.5％～9.5％；
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