CN117344129A - 一种有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，将烧结用燃料进行分级，分出+0.5mm和‑0.5mm粒级，然后将‑0.5mm粒级的燃料与成球性较好的铁精粉、生石灰、粘结剂一起混合经圆盘造球机造球；将+0.5mm粒级的燃料与常规烧结用铁矿粉、熔剂和返矿经两次圆筒混合机进行混合制粒；再将两条制粒工艺线路制粒后的小球和混合料一起经皮带送入烧结机进行布料、点火和烧结。本发明通过抑制烧结工艺过程中NOx的释放，来控制烧结烟气中NOx的排放浓度，从而取代成本高昂的烧结烟气脱硝末端治理工艺或降低脱硝末端治理成本，对降低烧结烟气NOx的排放浓度、降低脱硝末端治理成本具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及冶金行业烧结环保技术领域，具体涉及一种有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法。
背景技术
烧结工序作为现代钢铁生产流程中重要环节，也是钢铁工业主要的污染物排放源，其中钢铁工业50％以上的NOx来自烧结工序，鉴于国家环保政策对企业污染物的排放要求越来越严格，减少烧结工序中NOx的排放已经成为钢铁行业废气减排的重点。
目前国内外减少烧结烟气氮氧化物排放的措施主要有三种方式：
一是源头控制，该方法主要是采用氮含量相对较低的焦粉或煤粉作为燃料或在烧结料中添加抑制剂，从而从源头上减少NOx的排放。
二是过程控制即通过调控烧结操作条件或者改变调整烧结工艺来降低NOx的释放；目前过程控制的主要方式是烧结烟气循环工艺，该工艺是将部分烧结原烟气返回至料面顶部再次参与烧结的方法，该方法可减少烟气排放总量，降解部分NOx，降低烟气净化系统投资及运行成本，但是该方式需要对现有工艺进行较大改进，工程投资较大，且由于烧结废气中氧含量不足，对烧结过程影响较大。
三是末端治理，即从烧结烟气中去除NOx，也称烧结烟气脱硝，根据不同的目的可分为不同的方法。按照操作特点可分为干法、湿法和干-湿结合法三大类；根据净化原理，可分为催化还原法、吸收法和固体吸附法等。
目前末端治理是减少烧结烟气氮氧化物排放最重要的方法。其中源头控制和过程控制可以有效控制烧结过程中氮氧化物的释放，对降低烧结烟气氮氧化物的排放以及降低末端治理烧结烟气的处理量和末端治理成本均具有重要作用。
发明内容
本发明旨在解决烧结烟气中NOx浓度高，脱硝末端治理烧结烟气的处理量大，末端治理成本高的问题，提供一种有效控制烧结工艺过程NOx的释放，降低烧结烟气NOx浓度，从而取代烧结烟气脱硝末端治理工艺或降低末端治理成本的烧结工艺过程氮氧化物的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
一种有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，包括如下步骤：
(1)首先将烧结所用燃料进行筛分，筛出-0.5mm粒级和+0.5mm粒级备用；
(2)将步骤(1)中筛分出的-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂按照设计比例配料，然后送入强力混合机中进行混合，再送入圆盘造球机中进行造球；
(3)将步骤(1)中筛分出的+0.5mm粒级的燃料与混匀粉、熔剂和返矿按照设计比例配料，然后经两段圆筒混合机混合制粒；
(4)将步骤(2)和步骤(3)中制备好的产物一起经皮带机送入烧结机进行布料、点火和烧结。
优选地，步骤(2)中，所述-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂之间的质量配比为：1:(3～4):(0.6～0.7):(0.04～0.06)。
优选地，步骤(2)中，所述-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂之间的质量配比为：1:3:0.7:0.05。
优选地，步骤(2)中，所述铁精粉中粒度-200mm粒级含量大于80％，静态成球性指数K≥0.4。
优选地，步骤(2)中，所述粘结剂选自水玻璃、氯化钙、纸浆废液、腐植酸盐、淀粉溶液。
优选地，步骤(3)中，所述混匀粉为铁矿粉。
优选地，步骤(3)中，所述熔剂选自石灰石、白云石、生石灰。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明工艺与常规烧结工艺相比，通过将烧结用燃料进行分级，并将产生NOx较多的细粒级的燃料单独与成球性好的铁精粉、生石灰和粘结剂一起进行混合后造球，以便将烧结燃料中细粒级部分包裹在制粒小球中，从而抑制烧结过程NOx的释放，降低烧结烟气NOx的排放浓度。
本发明通过抑制烧结工艺过程中NOx的释放，来控制烧结烟气中NOx的排放浓度，从而取代成本高昂的烧结烟气脱硝末端治理工艺或降低脱硝末端治理成本，对降低烧结烟气NOx的排放浓度、降低脱硝末端治理成本具有重要意义。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
图中：1-一次圆筒混合机；2-二次圆筒混合机；3-强力混合机；4-圆盘造球机；5-烧结机。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本发明的限制，仅作举例而已。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
下面结合图1和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，包括如下步骤：
(1)烧结原料的准备
①将烧结所用燃料进行筛分，筛出+0.5mm粒级和-0.5mm粒级后送入不同的配料仓，待配料用；
②将烧结用的混匀粉、熔剂分别送入不同配料仓，待配料用；
③将未与混匀粉混合的铁精矿单独送入配料仓，待配料用；
④将生石灰单独送入配料仓，待配料用；
(2)+0.5mm粒级燃料制粒工艺
将参与配料的混匀粉、熔剂、返矿和步骤(1)中筛分出的+0.5mm的燃料按常规烧结工艺计算各自的配比，并按常规工艺经两次圆筒混合机(包括一次圆筒混合机1、二次圆筒混合机2)进行混合制粒。其中，混匀粉为铁矿粉，熔剂为石灰石。
(3)-0.5mm粒级燃料制粒工艺
将步骤(1)中筛分出的-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂按1:3:0.7:0.05的比例配料，然后经强力混合机3混合后，送入圆盘造球机4中进行造球。其中铁精粉粒度-200mm粒级含量大于80％，静态成球性指数K≥0.4。其中，粘结剂为水玻璃。
(4)烧结
将步骤(2)和步骤(3)制粒后的混合料在二次圆筒混合机2后的皮带机上混合，一起进入烧结机5进行布料，点火和烧结。
经试验，通过本方法烧结烟气中NOx的排放浓度仅为96ppm，而采用传统制粒工艺，NOx的排放浓度高达140ppm，与传统工艺相比NOx的排放浓度降低了31.4％，效果明显。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，包括如下步骤：
(1)烧结原料的准备
①将烧结所用燃料进行筛分，筛出+0.5mm粒级和-0.5mm粒级后送入不同的配料仓，待配料用；
②将烧结用的混匀粉、熔剂分别送入不同配料仓，待配料用；
③将未与混匀粉混合的铁精矿单独送入配料仓，待配料用；
④将生石灰单独送入配料仓，待配料用；
(2)+0.5mm粒级燃料制粒工艺
将参与配料的混匀粉、熔剂、返矿和步骤(1)中筛分出的+0.5mm的燃料按常规烧结工艺计算各自的配比，并按常规工艺经两次圆筒混合机进行混合制粒。其中，混匀粉为铁矿粉，熔剂为白云石。
(3)-0.5mm粒级燃料制粒工艺
将步骤(1)中筛分出的-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂按1:3.5:0.7:0.06的比例配料，然后经强力混合机3混合后，送入圆盘造球机4中进行造球。其中铁精粉粒度-200mm粒级含量大于80％，静态成球性指数K≥0.4。其中，粘结剂为腐植酸盐。
(4)烧结
将步骤(2)和步骤(3)制粒后的混合料在二次圆筒混合机2后的皮带机上混合，一起进入烧结机5进行布料，点火和烧结。
经试验，通过本方法烧结烟气中NOx的排放浓度为99ppm，而采用传统制粒工艺，NOx的排放浓度高达140ppm，与传统工艺相比NOx的排放浓度降低了29.3％，效果明显。
实施例3
如图1所示，本实施例提供一种有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，包括如下步骤：
(1)烧结原料的准备
①将烧结所用燃料进行筛分，筛出+0.5mm粒级和-0.5mm粒级后送入不同的配料仓，待配料用；
②将烧结用的混匀粉、熔剂分别送入不同配料仓，待配料用；
③将未与混匀粉混合的铁精矿单独送入配料仓，待配料用；
④将生石灰单独送入配料仓，待配料用；
(2)+0.5mm粒级燃料制粒工艺
将参与配料的混匀粉、熔剂、返矿和步骤(1)中筛分出的+0.5mm的燃料按常规烧结工艺计算各自的配比，并按常规工艺经两次圆筒混合机进行混合制粒。其中，混匀粉为铁矿粉，熔剂为生石灰。
(3)-0.5mm粒级燃料制粒工艺
将步骤(1)中筛分出的-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂按1:4:0.6:0.04的比例配料，然后经强力混合机3混合后，送入圆盘造球机4中进行造球。其中铁精粉粒度-200mm粒级含量大于80％，静态成球性指数K≥0.4。其中，粘结剂为淀粉溶液。
(4)烧结
将步骤(2)和步骤(3)制粒后的混合料在二次圆筒混合机2后的皮带机上混合，一起进入烧结机5进行布料，点火和烧结。
经试验，通过本方法烧结烟气中NOx的排放浓度为98ppm，而采用传统制粒工艺，NOx的排放浓度高达140ppm，与传统工艺相比NOx的排放浓度降低了30％，效果明显。
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 (7)
1.一种有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)首先将烧结所用燃料进行筛分，筛出-0.5mm粒级和+0.5mm粒级备用；
(2)将步骤(1)中筛分出的-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂按照设计比例配料，然后送入强力混合机中进行混合，再送入圆盘造球机中进行造球备用；
(3)将步骤(1)中筛分出的+0.5mm粒级的燃料与混匀粉、熔剂和返矿按照设计比例配料，然后经两段圆筒混合机混合制粒备用；
(4)将步骤(2)和步骤(3)中制备好的备用产物一起经皮带机送入烧结机进行布料、点火和烧结。
2.根据权利要求1所述的有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂之间的质量配比为：1:(3～4):(0.6～0.7):(0.04～0.06)。
3.根据权利要求2所述的有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述-0.5mm粒级的燃料与铁精粉、生石灰和粘结剂之间的质量配比为：1:3:0.7:0.05。
4.根据权利要求1所述的有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述铁精粉中粒度-200mm粒级含量大于80％，静态成球性指数K≥0.4。
5.根据权利要求1所述的有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述粘结剂选自水玻璃、氯化钙、纸浆废液、腐植酸盐、淀粉溶液。
6.根据权利要求1所述的有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混匀粉为铁矿粉。
7.根据权利要求1所述的有效控制铁矿石烧结工艺过程氮氧化物排放的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述熔剂选自石灰石、白云石、生石灰。
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2023
- 2023-09-19 CN CN202311206009.3A patent/CN117344129A/zh active Pending
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