O(g)的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢铁冶金领域的烧结行业，涉及一种铁矿烧结高比例烟气循环过程中H2O (g)的控制方法。
【背景技术】
[0002]铁矿烧结是钢铁生产过程的重要工序，为高炉炼铁提供优质炉料。但由于烧结具有原料组成复杂、过程高温等特征，使得其也是钢铁生产流程中典型的高能耗、高排放、高污染环节。烧结工序排放的烟气量占钢铁企业总量的40%，而且烟气中含有COx、SOx, NOx等多种污染物。因此，减少烧结过程温室气体和污染气体的排放，对钢铁工业的可持续发展具有重要的意义。
[0003]国外在20世纪末开始研究将部分高温烧结烟气循环到烧结机前半部进行再利用的方法，以降低废气处理成本、利用烧结烟气的余热，近年我国宁钢、沙钢等也已经建设这类处理工艺。烟气循环到烧结料层时，烟气中的粉尘部分会被吸附并滞留于烧结料层中，烟气中的NOx被部分降解，二噁英在高温下会被热解；同时烟气中的C0、CH等化合物在烧结过程中发生二次燃烧放热，可降低固体燃耗，进一步降低NOx、S02等的排放。因此，烟气循环对污染物具有显著的综合减排效果。
[0004]烟气循环工艺相比常规烧结，其进入烧结料层的气体组成会发生变化，当烟气循环比例高时，会对烧结过程造成不利影响。当前烟气循环的比例普遍比较低，大多在35%左右。当烟气循环比例继续提高时，循环烟气中H20(g)含量会迅速提高，导入料面的H20(g)在下部料层冷凝，引起料层过湿而影响烧结过程透气性，导致烧结速度变慢，烧结矿品质恶化。因此，高比例烟气循环降低了烧结生产效率和烧结矿品质。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高比例烟气循环条件下烧结气体中H2O (g)的控制方法，使得在50%~60%高循环比例条件下循环烟气中H2O (g)含量能够小于8%，满足烧结对H20(g)含量的要求。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:
一种高比例烟气循环条件下烧结气体中H2O(g)的控制方法，将烧结机排出的烟气分为尾部、中部、头部三部分，依次占烧结机长度的30%~35%、30%~35%、30%~40% ;在高比例烟气循环条件下，通过将烧结料层分为上、下两层，在上层物料点火前，加一密封烟罩导入热风对下层物料进行加热，预先脱除下层物料中的结晶水和自由水，减少用于循环的烧结机中部烟气的H20(g)含量，使得进入烧结料面气体中H20(g)体积百分含量低于8%，满足高比例烟气循环烧结对气体品质的要求；其中所述高比例烟气循环是指将烧结机尾部低SO2烟气和中部烟气循环到烧结料面，烟气循环比例为50°/『60%。
[0007]上述的控制方法，优选的，所述烧结料层中的下层物料厚度占整个烧结料层厚度的 20%~40%。
[0008]上述的控制方法，优选的，将烧结机头部烟气和尾部中的高SO2烟气(占总烧结机长度10%)经除尘、脱硫后排放，余下烟气用于循环。尾部高SO2、低SO2烟气的截取，是依据烟气中SO2的排放规律，将SO2浓度最高的10%烟气定义为高SO2烟气。
[0009]上述的控制方法，优选的，所述热风对下层物料进行加热，是指将温度为350-5500C的热气导入到密封烟罩中，其中所述密封烟罩的长度占烧结机总长度的4%~8%，烟罩位于烧结机机头点火烟罩之前。
[0010]本发明通过研究循环烟气中H20(g)含量对烧结的影响表明，H20(g)含量不宜超过8%，否则会造成明显的料层过湿。但烟气循环比例为50~65%时，循环烟气中H20(g)含量基本都在10%以上，超过烧结允许的最大值。因此，对于高比例烟气循环烧结来说，降低循环烟气中的H20(g)含量对烧结过程至关重要。本发明通过调控H20(g)释放到烟气中的规律使循环烟气中H20(g)含量低于8%，并结合合理的烟气循环模式，使得在不影响烧结指标的前提下，实现烟气循环比例达到50°/『60%，从而有利于大幅减少烟气的排放量以及污染物的排放。
[0011]与现有技术相比，本发明的优点在于:
(I)本发明通过加热烧结料层下层物料，脱除其部分水分，可以调控烧结机中段烟气中H20(g)的含量，其进入烧结机中段烟气的H20(g)可通过下层料厚、热风加热条件进行灵活控制，因而广泛适应各种铁矿原料条件下的高比例烟气循环烧结。
[0012](2)烧结过湿现象主要是水分在下部料层冷凝而形成，本发明通过将下层物料水分部分脱除，降低了物料中的水分含量，可以进一步避免高比例烟气循环烧结过程的过湿现象。
[0013](3)本发明从源头控制H20(g)排放以调控循环烟气中的H20(g)含量，相比烟气直接脱除H20(g)的方法，具有设备简单、无额外处理费用、操作灵便等优点，且适合于旧厂改造或新厂建设，对高比例烟气循环烧结的实施和推广具有重要意义。
【附图说明】
[0014]图1为本发明高比例烟气循环条件下烧结气体中H20(g)控制方法示意图。
[0015]图例说明:1 一烧结机，2—布料装置，3—热风烟罩，4一点火烟罩，5—循环烟罩，
6—上层物料，7—下层物料，8—头部烟气，9一中部烟气，10—尾部高硫烟气，11 一尾部低硫烟气，12—第一抽风机，13—第一除尘器，14 一第二除尘器，15—第二抽风机，16—烟气脱硫装置，17—外排烟囱。
【具体实施方式】
[0016]为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0017]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
[0018]除有特别说明，本发明中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。
[0019]本发明高比例烟气循环条件下烧结气体中H20(g)控制方法示意图如图1所示，通过布料装置2进行布料，在上层物料6点火前，在烧结机I的头部点火烟罩4前设置热风烟罩3，导入热风对下层物料7进行加热，将部分水分预先脱除到头部烟道，而减少水分脱除到中部烟道。将中部烟气9和尾部低硫烟气11经第一除尘器13后，由第一抽风机12导入到循环烟罩5 ;而头部烟气8和尾部高硫烟气10经第二除尘器14、第二抽风机15后，再在烟气脱硫装置16中处理，最后由外排烟囱17排放。
[0020]实施例1:
一种本发明的高比例烟气循环条件下烧结气体中H20(g)的控制方法，其具体操作方式如下:
通过布料将烧结料层分为上下两层(烧结原料条件:按照混匀铁矿61.22%、白云石5.01%、石灰石2.33%、生石灰4.51%、烧结返矿23.08%、焦粉3.85%的质量比配料(获得烧结矿主要化学成分为:TFe57.7%、Si024.9%、R2.0、MgOl.8%))，下层物料厚度占整个烧结料层厚度的20%。在上层物料点火前，加一密封烟罩导入热风对下层物料进行加热，热风温度为550°C，热风烟罩的长度占烧结机总长度的4%。高比例烟气循环的方法为:烧结机的尾部烟气占烧结烟气总体积的30%，中部烟气占烧结烟气总体积的30%，头部烟气占烧结烟气总体积的40% ;将中部烟气(30%)和尾部低SO2烟气(即30%扣除10%高SO 2烟气，占20%)进行循环，总的循环比例为50% ;而头部烟气(40%)和10%尾部高SO2烟气经除尘、脱硫后排放。在循环比例为50%的条件下，本实施例中将循环烟气中H20(g)含量从12.6%降低到7.4%，满足烧结对循环烟气H20(g)含量的要求。
[0021]实施例2:
一种本发明的高比例烟气循环条件下烧结气体中H20(g)的控制方法，其具体操作方式如下:
通过布料将烧结料层分为上下两层(烧结原料条件:按照混匀铁矿61.41%、白云石5.61%、石灰石2.05%、生石灰3.85%、烧结返矿23.08%、焦粉4.00%的质量比配料(获得烧结矿主要化学成分为:TFe58.33%、Si025.0%、R1.9、Mg02.3%))，下层物料厚度占整个烧结料层厚度的40%。在上层物料点火前，加一密封烟罩导入热风对下层物料进行加热，热风温度为350°C，热风烟罩的长度占烧结机总长度的8%。高比例烟气循环的方法为:烧结机的尾部烟气占烧结烟气总体积的35%，中部烟气占烧结烟气总体积的35%，头部烟气占烧结烟气总体积的30% ;将中部烟气(35%)和尾部低SO2烟气(即35%扣除10%高SO 2烟气，占25%)进行循环，总的循环比例为60% ;而头部烟气(30%)和10%尾部高SO2烟气经除尘、脱硫后排放。在循环比例为60%的条件下，通过本发明，将循环烟气中H20(g)含量从14.8%降低到6.9%，满足烧结对循环烟气H20(g)含量的要求。
【主权项】
1.一种高比例烟气循环条件下烧结气体中H20(g)的控制方法，其特征在于，将烧结机排出的烟气分为尾部、中部、头部三部分，依次占烧结机长度的30.35%、30%~35%、30。/『40%;在高比例烟气循环条件下，通过将烧结料层分为上、下两层，在上层物料点火前，加一密封烟罩导入热风对下层物料进行加热，预先脱除下层物料中的结晶水和自由水，减少用于循环的烧结机中部烟气的H20(g)含量，使得进入烧结料面气体中H20(g)体积百分含量低于8% ;其中所述高比例烟气循环是指将烧结机尾部低SO2烟气和中部烟气循环到烧结料面，烟气循环比例为50%~60%。2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述烧结料层中的下层物料厚度占整个烧结料层厚度的20%~40%。3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，将烧结机头部烟气和尾部中的高SO2烟气经除尘、脱硫后排放，余下烟气用于循环；所述尾部高302烟气是指SO2浓度最高的占烧结机长度10%的那部分烟气。4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述热风对下层物料进行加热，是指将温度为350~550°C的热气导入到密封烟罩中，其中所述密封烟罩的长度占烧结机总长度的4%~8%，烟罩位于烧结机机头点火烟罩之前。
【专利摘要】本发明公开了一种高比例烟气循环条件下烧结气体中H2O(g)的控制方法，将烧结机排出的烟气分为尾部、中部、头部三部分，依次占烧结机长度的30%~35%、30%~35%、30%~40%；在高比例烟气循环条件下，通过将烧结料层分为上、下两层，在上层物料点火前，加一密封烟罩导入热风对下层物料进行加热，预先脱除下层物料中的结晶水和自由水，减少用于循环的烧结机中部烟气的H2O(g)含量，使得进入烧结料面气体中H2O(g)体积百分含量低于8%，满足高比例烟气循环烧结对气体品质的要求；其中所述高比例烟气循环是指将烧结机尾部低SO2烟气和中部烟气循环到烧结料面，烟气循环比例为50%~60%。
【IPC分类】F27D17/00, C22B1/16
【公开号】CN105063345
【申请号】CN201510533920
【发明人】甘敏, 范晓慧, 陈许玲, 季志云, 姜涛, 李光辉, 余志元, 周阳, 黄晓贤, 吕薇, 袁礼顺, 郭宇峰, 杨永斌, 黄柱成, 李骞, 张元波, 朱忠平, 许斌, 何向宁, 李强
【申请人】中南大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月27日