熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法
【专利摘要】本发明提供了一种熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法。该方法包括以下步骤：将瓦斯泥与煤粉输送至磨煤机中，在磨煤机内通过高温烟气对瓦斯泥进行干燥并使其与煤粉混合得到混合粉末；将混合粉末输送到熔分还原改性炉配备的喷吹罐中，通过压缩空气或高压氮气将混合粉末输送至熔分还原改性炉中，使瓦斯泥中的碳燃烧，产生还原性气体，将氧化铁还原为金属铁，进入铁水中。本发明所提供的熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法是借助于现有的炼铁方法，以钢铁厂生产过程中产生的瓦斯泥替代部分煤粉进行喷吹，以实现对于钢铁厂固废资源的回收利用，充分利用瓦斯泥中的有价元素。
【专利说明】熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法，属于钢铁冶炼废料利用【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在钢铁生产环节产生的瓦斯泥的典型成分为:TFe~37.5%，CaO~7.3%，SiO2~
4.9%, C ~21.5%ο
[0003]目前对瓦斯泥的应用主要用于炼铁厂烧结生产的配料，但由于瓦斯泥含碳、含水量较大，使得其用量收到很大限制，造成大量瓦斯泥处于废弃而无法利用的状态，资源不能得到有效利用。
[0004]因此，为钢铁生产过程中产生的瓦斯泥寻找再利用途径是本领域亟待解决的问题
之一 O
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种利用钢铁厂生产的瓦斯泥的方法，采用气体喷吹法将瓦斯泥喷入到熔分还原改性炉中作为原料，提高瓦斯泥利用率，使资源得到回收再利用。
[0006]为达到上述目的，本发明提供了一种熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法，其包括以下步骤:
[0007]将瓦斯泥与煤粉输送至磨煤机中，在磨煤机内通过高温烟气对瓦斯泥进行干燥并使其与煤粉混合得到混合粉末；
[0008]将混合粉末输送到熔分还原改性炉配备的喷吹罐中，通过压缩空气或高压氮气将混合粉末输送至熔分还原改性炉中，使瓦斯泥中的碳燃烧，产生还原性气体，将氧化铁还原为金属铁，进入铁水中。
[0009]本发明采用与喷吹煤粉相结合的新工艺，利用熔分还原生产工序的喷煤制粉系统的烘干、粉磨环节将瓦斯灰干燥，并与煤粉充分研磨混合，干燥研磨后的瓦斯泥与煤粉一起喷入到熔分还原炉内，充分利用瓦斯灰中的有效成分，其中的碳作为熔分还原的燃料和还原剂替代部分焦炭和煤粉，并使其中的铁素得到有效回收。熔分还原生产工序是炼铁工艺的一个核心工序，本发明是在熔分还原改性炉喷煤系统的基础上增加了一种喷吹瓦斯泥的技术，与煤粉一起喷入炉中。
[0010]采用本发明提出的新方法可以有效地脱除瓦斯泥中的水分，充分利用生产系统现有的制粉和喷煤设施，增加瓦斯泥的再利用率，并达到节省焦炭和煤粉的消耗、回收瓦斯泥中铁的效果。
[0011]在上述方法中，所采用的瓦斯泥为钢铁生产过程中产生的瓦斯泥；优选地，所述瓦斯泥的含铁品位为25-45%，CaO的含量为5_10wt%，SiO2的含量为3_6wt%，C的含量为20-45wt% ;更优选地，所述瓦斯泥的综合含铁品位为27.5%, CaO的含量为7.3wt%, SiO2的含量为4.9wt%, C的含量为21.5wt%0
[0012]在上述方法中，优选地，在混合粉末中，所述瓦斯泥的含量在30wt%以下。
[0013]在上述方法中，优选地，所述压缩空气和高压氮气的压力分别为0.6MPa-l.0MPa0
[0014]根据本发明的具体实施方案，上述熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法可以按照以下具体步骤进行:根据生产需求，将瓦斯泥通过称量斗或给料机定量加入到喷吹煤胶带运输机上，输送至磨煤机内，在磨煤机内通过高温烟气干燥完成脱水并与煤粉充分混合，然后进入喷吹罐内，通过压缩空气或高压氮气(0.6MPa-l.0MPa)气力输送至熔分还原炉炉前的分配器内，通过煤粉分配器向熔分还原炉的每个风口进行均匀喷吹，进入熔分还原炉，瓦斯泥中的碳燃烧，产生还原性气体(主要是CO)，含有的氧化铁被炉内的碳和CO、H2等还原成金属铁，进入铁水熔体。
[0015]本发明所提供的熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法是借助于现有的炼铁方法，以钢铁厂生产过程中产生的瓦斯泥替代部分煤粉进行喷吹，以实现对于钢铁厂固废资源的回收利用，充分利用瓦斯泥中的有价元素。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为实施例1采用的喷吹设备的结构示意图；
[0017]附图标号说明:
[0018]抓斗起重机I 配料斗2 给料机3 除铁器4 大倾角胶带机5料仓6 封闭式自动称重给料机7 立式磨机8 布袋收粉器9 锁气器10细粉筛11粉仓12 喷吹罐13 分配器14 喷枪15 主排烟风机16烟气炉17 引风机18助燃风机19 熔分还原改性炉20
【具体实施方式】
[0019]为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0020]实施例1
[0021]本实施例提供了一种熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法，其所采用的喷吹设备的结构如图1所示，该设备包括制粉系统、干燥烟气系统和喷吹系统，其中:
[0022]制粉系统包括料仓6、立式磨机8(具有一原料入口、一气体入口以及一粉末出口)、布袋收粉器9、粉仓12，该制粉系统用于制备瓦斯泥和煤粉的混合粉末，该制粉系统还包括抓斗起重机1、配料斗2、给料机3、除铁器4以及大倾角胶带机5，用于向料仓6中输送瓦斯泥和煤粉原料；
[0023]干燥烟气系统包括烟气炉17、引风机18和助燃风机19，用于提供喷吹气体，可以采用本领域常用的干燥烟气系统；
[0024]喷吹系统包括两个喷吹罐13、分配器14和喷枪15，用于喷吹瓦斯泥和煤粉的混合粉末；
[0025]在本实施例采用的喷吹设备中，抓斗起重机I设置于配料斗2和给料机3的上方，配料斗2、给料机3和除铁器4依次设置于大倾角胶带机5的水平段的上方，大倾角胶带机5的末端具有一漏斗，该漏斗的下端开口对准料仓6，用于输送瓦斯泥和煤粉；这部分装置可以根据本领域通常的做法进行设置；
[0026]料仓6的下端开口处设有一封闭式自动称重给料机7，该封闭式自动称重给料机7用于对送入立式磨机8的瓦斯泥和煤粉原料进行称重，其下端开口与立式磨机8的原料入口连接；
[0027]立式磨机8的粉末出口与布袋收粉器9的入口连接；
[0028]布袋收粉器9的出口与粉仓12的入口连接，并且，布袋收粉器9的一侧设有一主排烟风机16，用于排出布袋收粉器9中的烟尘，布袋收粉器9与粉仓12之间的连接管上设有锁气器10和细粉筛11 ;
[0029]粉仓12的出口分别与每一个喷吹罐13的入口连接，每一个喷吹罐13的出口分别与分配器14的入口连接；
[0030]分配器14的出口与喷枪15连接，根据需要可以设置多个分配器14和喷枪15 ；
[0031]喷枪15设置于熔分还原改性炉20的风口处，用于向风口内喷吹瓦斯泥和煤粉的混合粉末；
[0032]烟气炉17设有两个入口和一个气体出口，其中，两个入口分别与引风机18和助燃风机19连接，气体出口与立式磨机8的气体入口连接，来自引风机18和助燃风机19在烟气炉17中加热后，进入立式磨机8中与瓦斯泥和煤粉的混合粉末进行混合，将瓦斯泥和煤粉的混合粉末带入布袋收粉器9。
[0033]本实施例提供的熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法，其包括供料、制粉、喷吹等操作，其中`，喷吹操作是从风口喷入瓦斯泥和煤粉的混合粉末，具体步骤如下:
[0034]供料:通过抓斗起重机1、配料斗2、给料机3、除铁器4以及大倾角胶带机5将瓦斯泥和煤粉原料送入料仓6中；
[0035]制粉:将瓦斯泥和煤粉原料通过封闭式自动称重给料机7送入立式磨机8中进行粉碎研磨，得到瓦斯泥和煤粉的混合粉末，同时与来自烟气炉17的气体混合，由这部分气体将瓦斯泥和煤粉的混合粉末带入布袋收粉器9中；
[0036]喷吹:布袋收粉器9中的瓦斯泥和煤粉的混合粉末依次通过锁气器10、细粉筛11进入粉仓12 ;粉仓12中的瓦斯泥和煤粉的混合粉末通过不同的管道进入不同的喷吹罐13中，然后再经过分配器14进入喷枪15，即风口直吹管，由风口直吹管的喷枪喷入熔分还原改性炉20的炉膛内，完成瓦斯泥和煤粉的混合粉末的喷吹。
[0037]在本实施例提供的冶炼方法中，还需要向熔分还原改性炉20中送入经过热风炉加热的高温热风。
[0038]实施例2
[0039]本实施例提供了一种熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法，其包括以下步骤:
[0040](I)以600m3熔分还原炉进行生产，生产过程中所采用的瓦斯泥的典型成分为:TFe为27.5%, CaO含量为7.3%, SiO2含量为4.9%, C含量为34.5% ；
[0041](2)根据生产工艺，将瓦斯泥通过称量斗或给料机定量加入到喷吹煤胶带运输机上，加入比例为15%，输送至磨煤机内，在磨煤机内通过高温烟气干燥完成脱水并与煤粉充分混合，然后进入喷吹罐内，通过高压氮气(0.6MPa-l.0MPa)的气力输送至熔分还原炉炉前的分配器内，通过煤粉分配器向熔分还原炉的每个风口进行均匀喷吹，进入熔分还原炉；
[0042](3)喷煤过程总计喷吹量200kg/tFe，煤粉的数量为170kg/tFe，瓦斯泥数量为30kg/tFe，煤粉和瓦斯泥中的碳燃进行烧，产生还原性气体(主要是CO)，含有的氧化铁被炉内的碳和CO、H2等还原成金属铁，进入铁水熔体。
[0043]使用效果:
[0044]对于年产50万吨铁水的钢厂瓦斯泥产生比例4%，约2万吨/年，通过本实施例的方法可以使用1.5万吨/年，瓦斯泥的利用率为75%，按成分和热值计算替代煤粉的置换比为0.5，节约 煤粉消耗0.75万吨/年。
【权利要求】
1.一种熔分还原改性炉喷煤配入瓦斯泥的固废资源回收方法，其包括以下步骤: 将瓦斯泥与煤粉输送至磨煤机中，在磨煤机内通过高温烟气对瓦斯泥进行干燥并使其与煤粉混合得到混合粉末； 将混合粉末输送到熔分还原改性炉配备的喷吹罐中，通过压缩空气或高压氮气将混合粉末输送至熔分还原改性炉中，使瓦斯泥中的碳燃烧，产生还原性气体，将氧化铁还原为金属铁，进入铁水中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述瓦斯泥为钢铁生产过程中产生的瓦斯泥。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述瓦斯泥的含铁品位为25-45%，CaO的含量为5-10wt%，SiO2的含量为3-6wt%，C的含量为20_45wt%。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述瓦斯泥的含铁品位为27.5%，CaO的含量为7.3wt%, SiO2 的含量为 4.9wt%, C 的含量为 21.5wt%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，在混合粉末中，所述瓦斯泥的含量在30wt%以下。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩空气和高压氮气的压力为·0.6MPa_l.0MPa。`
【文档编号】B09B3/00GK103710546SQ201310753299
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】崔四荣, 韩伟 申请人:泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司, 中冶京诚工程技术有限公司