以除尘灰为部分原料的高炉喷吹用含铁提质煤及制备方法与流程

文档序号:22739449发布日期:2020-10-31 09:21阅读:257来源:国知局
本发明涉及炼铁
技术领域
特别涉及一种以除尘灰为部分原料的高炉喷吹用含铁提质煤。
背景技术
:对于今天的炼铁工艺来讲,高炉冶炼的经济性仍然是最高的,也是存在最为广泛的生铁生产形式。而高炉冶炼经济性的体现,除了其是作为热能利用效率最高的单体容器以外,就是其可以采用其它含碳物质来替代部分炉内冶炼用焦炭,而喷吹煤粉技术就是在此理念基础上发展而来的。由于受到资源数量和制造工艺的限制,导致煤焦价格之间有较大的差距,因此,大量喷吹煤粉后,就可以起到较为明显的降低生铁加工成本的效果,这也使得今天绝大部分企业的不同有效炉容高炉均采用了喷吹煤粉技术。而煤粉喷入高炉炉内后,大部分会在风口回旋区内燃烧,少部分会随着气流进入到炉内中上部,并在炉内起到发热剂、还原剂和渗碳剂的作用,从而来维持高炉正常的生产。而对于喷吹煤粉工艺来讲,对于大部分企业来说,其喷入到炉内的煤粉主要是由烟煤、无烟煤混合配制而构成,而部分企业考虑到成本和社会资源等因素,也会在其中配入部分cdq粉、兰炭等,从而降低混合煤粉成本。而与此同时,高炉作为最为当下主流的炼铁生产工艺,其追求的目标就是“高效”、“低耗”,与此之外还有生铁的“高产”。由于其最为主要的产品就是生铁,而煤粉喷入炉内的很大作用就是与氧气等反应,生成一氧化碳的还原气体,在一定温度、气氛下去还原矿石中的铁氧化物,从而获得合格铁水,完成矿石的冶炼生产。但这里也就衍生出来一个问题,由于还原工艺特点。那就是能否将炉内的部分反应工艺,比如部分还原反应,来挪到其它工艺中来进行,这样做的好处就是,可以大幅度的提升高炉运行效率,降低燃料消耗,从而实现企业和社会所提倡的稳定、高产、低耗。与此同时,在冶金企业生产过程中,特别是对于环保要求严格的今天,大量的除尘装置被安装于工艺的不同部位,由于工艺生产特点所决定,尤其是铁前工艺,如烧结系统、球团系统、焦化系统以及高炉系统等等,都不可避免的会产生大量的除尘产物,这些除尘产物,作为钢铁厂生产过程中的二次产物,其种类众多,且成分复杂,无论是堆放,还是工艺处理上都存在较大的难度,也可以说对于不同企业都是一个严重的负担。针对于这些除尘产物,目前大多数钢铁厂都并无太好处理办法,目前大多数企业采用的都是将其作为含铁、含碳物料,通过与其它原料混合,回配到烧结、球团工艺中,重新进行造块。但诸如这样的做法,虽然实现了二次产物在钢铁厂的再利用,但这其中存在的问题也不可忽视,就是这些产物在工艺内利用效能较低,过多的配入还将影响到入炉烧结矿、球团矿的质量,且受到工艺生产特点的影响,除尘灰内的碱金属、锌等物质,会在工艺内不断累积循环,不但会对焦炭质量、管道运行状态造成不良影响,还会侵蚀炉内砖衬,造成衬体膨胀破坏,严重的影响高炉长寿化运行,并且随着近些年除尘产物的不断增多,此类问题呈现出逐渐加剧的趋势。由于工艺生产特点所决定,除尘灰的主要成分为就是碳、和铁,如能将除尘灰与廉价煤粉、铁精矿粉混合在一起,如能将三者结合,通过炉外的加工制作,将部分反应转移到二次含碳产品中,进行高炉冶炼生产,无论是从理论上,还是在实际生产中,就可以实现高炉最优化的喷煤生产。而与此同时,喷吹煤粉工艺特点也为此类技术的实施提供了可操作的技术手段。还可利用高炉是密闭容器的特点,充分利用这些二次产物,物尽其用,达到一举两得、事半功倍的效果。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是提供一种以除尘灰为部分原料的高炉喷吹用含铁提质煤,实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现:一种以除尘灰为部分原料的高炉喷吹用含铁提质煤,包括按重量百分比为:劣质煤粉65%~90%;除尘灰5%~10%;含铁精矿粉5%~30%。所述的劣质煤粉为泥煤、褐煤、烟煤的一种或几种。所述的除尘灰为高炉干法除尘灰、高炉重力除尘灰、球团除尘灰、高炉焦槽除尘灰、炼焦除尘灰、球团除尘灰中的一种或多种。所述的含铁精矿粉tfe含量≥50%。一种以除尘灰为部分原料的高炉喷吹用含铁提质煤的制备方法,将劣质煤粉、除尘灰及含铁精矿粉投放至加热炉中焙烧,焙烧温度为500℃~1100℃,焙烧时间为2h~10h。所述的加热炉为干馏炉。与现有的技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过采用自然界之中的蕴藏的廉价劣质煤粉,钢铁厂所产的除尘灰,以及含铁精矿粉一起,通过一定的加工制造工艺,对物料中的含铁物质进行炉外部分预还原,并采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,此项技术实施后,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。具体实施方式下面结合实施例对本发明进一步说明:以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述,并不对本发明的范围进行限制。实施例1含铁提质煤配比方案见表1。表1:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%20褐煤灰分含量,18%25烟煤灰分含量,10%25高炉干法除尘灰3高炉重力除尘灰1球团除尘灰1钒钛精矿粉tfe含量,50%,ti含量,7%25把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在650℃,焙烧3小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例1高炉应用效果见表2。表2:采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容450m3高炉应用后,燃料消耗下降5kg/t,生铁日产量增加56吨,高炉使用寿命延长1年,实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例2配比方案见表3。表3:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%15褐煤灰分含量,18%15烟煤灰分含量,10%40炼焦除尘灰3烧结除尘灰3高炉矿槽除尘灰4钒钛铁精矿粉tfe含量,55%,ti含量,10%20把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在700℃,焙烧4小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例2高炉应用效果见表4。表4:采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容1280m3高炉应用后,燃料消耗下降3kg/t,生铁日产量增加80吨,高炉使用寿命延长1年,实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例3配比方案见表5。表5:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%30褐煤灰分含量,18%15烟煤灰分含量,10%40高炉焦槽除尘灰3炼焦除尘灰1球团除尘灰1钒钛铁精矿粉tfe含量,60%,ti含量,10%10把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在800℃,焙烧5小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例3高炉应用效果见表6。表6:采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容2580m3高炉应用后,燃料消耗下降4kg/t,生铁日产量增加100吨,高炉使用寿命延长2年,此项技术实施后,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例4配比方案见表7。表7:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%45褐煤灰分含量,18%10烟煤灰分含量,10%24高炉干法除尘灰2高炉重力灰2高炉矿槽除尘灰2钒钛含铁精矿粉tfe含量,60%,ti含量,10%15把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在900℃,焙烧4小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例4高炉应用效果见表8。表8:采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容3200m3高炉应用后,燃料消耗下降5kg/t,生铁日产量增加120吨,高炉使用寿命延长2年,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例5见表9。表9:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%15褐煤灰分含量,18%30烟煤灰分含量,10%35高炉矿槽除尘灰1高炉焦槽除尘灰3炼焦除尘灰1钒钛铁精矿粉tfe含量,65%,ti含量,15%15把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在900℃,焙烧4小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例5高炉应用效果见表10。表10:采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容4038m3高炉应用后,燃料消耗下降6kg/t,生铁日产量增加100吨,高炉使用寿命延长3年,此项技术实施后,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例6配比方案见表11。表11:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%20褐煤灰分含量,18%25烟煤灰分含量,10%25高炉干法除尘灰2高炉重力除尘灰2球团除尘灰1钒钛精矿粉tfe含量,50%,ti含量,7%25把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在650℃,焙烧3小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例6高炉应用效果见表12。表12:用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容450m3高炉应用后,燃料消耗下降5kg/t,生铁日产量增加56吨,高炉使用寿命延长1年,此项技术实施后,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例7配比方案见表13。表13:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%15褐煤灰分含量,18%15烟煤灰分含量,10%45炼焦除尘灰2烧结除尘灰1高炉矿槽除尘灰2钒钛铁精矿粉tfe含量,55%,ti含量,10%20把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在700℃,焙烧4小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例7高炉应用效果见表14。表14采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容1280m3高炉应用后,燃料消耗下降3kg/t,生铁日产量增加80吨,高炉使用寿命延长1年,此项技术实施后,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例8配比方案见表15。表15:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%30褐煤灰分含量,18%15烟煤灰分含量,10%40高炉焦槽除尘灰3炼焦除尘灰1球团除尘灰1钒钛铁精矿粉tfe含量,60%,ti含量,10%10把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在800℃,焙烧5小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例8高炉应用效果见表16表16:采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容2580m3高炉应用后,燃料消耗下降4kg/t,生铁日产量增加100吨,高炉使用寿命延长2年,此项技术实施后,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例9配比方案见表17。表17:把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在900℃,焙烧4小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例9高炉应用效果见表18。表18:采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容3200m3高炉应用后,燃料消耗下降5kg/t,生铁日产量增加120吨,高炉使用寿命延长2年,此项技术实施后,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。实施例10配比方案见表19。表19:原料名称性能质量配入比例,%泥煤灰分含量,25%15褐煤灰分含量,18%30烟煤灰分含量,10%35高炉矿槽除尘灰2高炉焦槽除尘灰1炼焦除尘灰3钒钛铁精矿粉tfe含量,65%,ti含量,15%14把这些劣质廉价煤粉、钢铁厂所产的除尘灰、钒钛铁精矿按照如上的比例混合后,投放至加热炉中,焙烧温度控制在900℃,焙烧4小时后,就可制得高炉护炉用含铁提质煤。实施例10高炉应用效果见表20。表20:采用现有高炉喷吹煤粉工艺,喷入到高炉内部,进行高炉的日常生产,在有效炉容4038m3高炉应用后,燃料消耗下降6kg/t,生铁日产量增加100吨,高炉使用寿命延长3年,此项技术实施后,可以实现减少高炉燃料消耗、提升高炉产量的同时,合理利用钒钛成分达到一定的高炉护炉效果,并可以大幅度的降低炼铁生产成本,实现高炉工艺的绿色制造。当前第1页12
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