CN105199806A - 一种助燃燃煤添加剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种助燃燃煤添加剂，以炼钢炉渣为主要原料，经调配、研磨而成，按重量百分比计，包括如下组分：FeO：13～20%；SiO2：6～15%；Al2O3：0.8～2.5%；CaO：40～60.0%；MgO：3.0～8.0%；S：0～0.8%；K2O：0～0.1%；Na2O：0～0.1%；MnO：0.1～1.0%；TiO2：0.2～0.75%；H2O：余量。在燃烧煤粉中添加上述成分的以钢渣为主要原料制成的助燃添加剂后，燃烧煤的燃烧效率以及高炉的燃烧炉况均得到了改善。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤技术领域，特别涉及一种采用转炉渣为原料配制的助燃燃煤添加剂及其使用方法。
背景技术
现代高炉冶炼需采用焦炭，它在高炉中的作用是提供冶炼过程需要的热量，还原铁矿石需要的还原剂，以及维持高炉料柱透气性的骨架。高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。
现在随着高炉喷煤比的不断提高，煤粉在高炉内的燃烧条件恶化，燃烧效率降低，煤焦置换比有所下降。同时，在高炉内煤粉燃烧不充分的情况下，未燃煤粉会堵塞高炉内料柱的孔隙，降低高炉透气性、透液性。
燃煤添加剂是一种添加于煤中的化学药剂，由一种或多种物质组成，一般为固体粉末或液体，其中，助燃添加剂的作用主要是促进煤的完全燃烧，改善高炉运行，减少燃料消耗。
转炉渣是转炉炼钢过程中产生的固体废物，主要成分为FeO、SiO2、CaO，如今大量的转炉渣没有得到有效的处置和使用，利用转炉渣制成煤粉添加剂，可实现资源循环利用，同时减轻对环境的破坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种采用转炉渣为原料，调配成助燃效果好，使用方便的助燃燃煤添加剂，提高燃烧效率，降低炼铁生产成本。
本发明的另一目的是提供上述助燃燃煤添加剂的使用方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种助燃燃煤添加剂，以炼钢炉渣为主要原料，经调配、研磨而成，按重量百分比计，包括如下组分：
FeO：13～20%；SiO2：6～15%；Al2O3：0.8～2.5%；CaO：40～60.0%；MgO：3.0～8.0%；S：0～0.8%；K2O：0～0.1%；Na2O：0～0.1%；MnO：0.1～1.0%；TiO2：0.2～0.75%；H2O：余量。
将上述成分的助燃燃煤添加剂送入高炉内提高原煤燃烧。
本发明的另一目的是提供上述助燃燃煤添加剂的使用方法，将成分符合上述比例的助燃燃煤添加剂与高炉所用的原煤按比例混合，混合物采用中速研磨机研磨成粉末，再通过高炉喷煤管道及喷煤腔吹入高炉内。
优选地，助燃燃煤添加剂与原煤的混合质量比例为1.0%～8.0%。
助燃添加剂中含有的金属离子，可浸入煤粒内部并均匀分散在煤粒之中，增大添加剂的活化作用面，在整个煤粒之中形成催化作用。钢渣助燃燃煤添加剂可以降低煤的着火点和加快焦炭的燃烧速率，能加速煤热解过程中各种结介键的断裂，提高煤挥发分的析出速度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明所限定成分的助燃燃煤添加剂以钢渣为主要原料，对钢渣成分删补后获得，，主要成分为FeO、MgO、CaO，添加剂助燃效果好，添加剂中的部分金属成分对煤粉燃烧的催化作用使煤粉中挥发分和固定分的燃烧更为充分，改善了高炉的透气性、透液性、活跃高炉炉缸，提高了煤粉燃烧热效率，有助于降低燃烧煤消耗。
钢渣是转炉炼钢过程中产生的固体废物，本发明对钢渣实现了合理，改善煤粉燃料性和炉况，可实现资源循环利用，同时减轻对环境的破坏。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
助燃燃煤添加剂的配置及使用方法，以炼钢转炉渣为主要原料，经粉碎，去铁后，成分调配获得助燃燃煤添加剂，见表1，在喷煤车间通过设定受料斗阀门流量值，使喷煤添加剂和煤粉按1～8%的重量比例混合，混合后经磨煤机进行研磨，充分混合均匀，然后将混有助燃添加剂的煤粉经喷煤管道及喷煤枪喷入高炉燃烧。
试验实例：
试验基准期是9天，试验期也是9天时间，试验高炉有效容积为450m3，高炉每小时喷煤量控制在12±0.005t/h。
表1助燃添加剂的成分（wt%）,余量为水
| FeO | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | S | K2O | Na2O | MnO | TiO2 | |
| 成分1 | 16.88 | 10.55 | 1.12 | 48.55 | 5.9 | 0.2 | 0.01 | 0.035 | 0.33 | 0.58 |
| 成分2 | 17 | 10.6 | 1.12 | 48.6 | 5.9 | 0.2 | 0.009 | 0.033 | 0.32 | 0.58 |
| 成分3 | 16.63 | 10.7 | 1.5 | 48.76 | 5.53 | 0.27 | 0.024 | 0.051 | 0.337 | 0.534 |
| 平均 | 16.84 | 10.62 | 1.25 | 48.64 | 5.78 | 0.22 | 0.01 | 0.04 | 0.33 | 0.56 |
基准期内煤粉不加入助燃添加剂，试验期内煤粉加入喷煤添加剂（助燃添加剂成分见表1）。在同等的高炉生产条件下，相对于基准期内的燃料比，试验期间当助燃添加剂的重量比例控制在1～5%时，燃料比降低5～10kg/t。具体试验数据见表2，表3。
表2第一次试验期与基准期的燃料消耗对比
| 阶段 | 煤比/kg | 焦比/kg | 焦丁比/kg | 燃料比/kg |
| 基准期 | 136 | 324 | 63 | 523 |
| 试验期 | 138 | 329 | 51 | 518 |
| 对比 | 2 | 5 | 12 | -5 |
表3第二次试验期与基准期的燃料消耗对比
| 阶段 | 煤比/kg | 焦比/kg | 焦丁比/kg | 燃料比/kg |
| 基准期 | 136 | 324 | 63 | 523 |
| 试验期 | 148 | 323 | 43 | 514 |
| 对比 | 12 | 1 | 20 | -9 |
表4高炉炉渣成分
| 阶段 | CaO（%） | SiO2（%） | MgO（%） | Al2O3（%） | K2O （%） | Na2O（%） | TiO2（%） | R2 |
| 基准期 | 40.05 | 34.78 | 8.27 | 13.69 | 0.38 | 0.32 | 0.79 | 1.15 |
| 试验期 | 39.82 | 34.59 | 8.52 | 13.8 | 0.39 | 0.33 | 0.77 | 1.15 |
| 对比 | -0.23 | -0.19 | 0.25 | 0.11 | 0.01 | 0.01 | -0.02 | 0 |
从表4可看出，在原燃料条件不变的情况下，助燃添加剂对高炉渣系无影响，不影响高炉顺行。
表5高炉炉况：风量、风压、透指
| 顶压（kpa） | 风量(m3/min) | 风压(kpa) | 透气性指数 | |
| 基准期 | 105 | 1391 | 230 | 11.13 |
| 试验期 | 104 | 1382 | 226 | 11.33 |
| 比较 | -1 | -9 | -4 | 0.2 |
在实验过程中发现：在基本操作制度不变、原料条件无变化的情况下，高炉高炉的透气性、透液性提高(见表5)。
在燃烧煤粉中添加上述成分的以钢渣为主要原料制成的助燃添加剂后，燃烧煤的燃烧效率以及高炉的燃烧炉况均得到了改善。钢渣中的Mg2+、Mn2+、Ti+、Ca+等金属离子对煤粉燃料起到催化作用，降低煤的着火点和加快煤粉的燃烧速率，能加速煤热解过程中各种结介键的断裂，提高煤挥发分的析出速度，使煤粉燃烧率升高，试验期间，高炉存料柱内未燃煤粉量减少，证明助燃添加剂对高炉渣系无影响，不影响高炉顺行，能达到高炉节能降耗的目的。
Claims (4)
1.一种助燃燃煤添加剂，其特征在于：以炼钢炉渣为主要原料，经调配、研磨而成，按重量百分比计，包括如下组分：
FeO：13～20%；
SiO2：6～15%；
Al2O3：0.8～2.5%；
CaO：40～60.0%；
MgO：3.0～8.0%；
S：0～0.8%；
K2O：0～0.1%；
Na2O：0～0.1%；
MnO：0.1～1.0%；
TiO2：0.2～0.75%；
H2O：余量。
2.根据权利要求1所述助燃燃煤添加剂的使用方法，其特征在于：将助燃燃煤添加剂送入高炉内助燃。
3.根据权利要求2所述助燃燃煤添加剂的使用方法，其特征在于：将助燃燃煤添加剂与高炉所用的原煤按比例混合，混合物研磨成粉末喷吹入高炉内。
4.根据权利要求3所述的助燃燃煤添加剂的使用方法，其特征在于：所述助燃燃煤添加剂与原煤的混合质量比例为1.0%～8.0%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |