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一种高炉用复合添加剂

阅读:218发布:2024-01-23

专利汇可以提供一种高炉用复合添加剂专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 高炉 喷 煤 用复合添加剂,各组分重量百分含量为: 铁 矿石 粉5~15%;高炉除尘灰15~35%; 氧 化铁屑10~30%;炼 钢 散料间除尘灰5~15%;适量的 氧化 钙 使复合添加剂中氧化钙总含量控制为5~20%;过氧化钙15~35%;氧化锰3~8%; 稀土金属 氧化物1~5%。本发明能够有效改善高炉喷吹 煤粉 的燃烧性能,提高煤粉在 风 口的燃烧率,降低未燃煤粉含量;生产工艺和添加方式简便,基本不需要改变现有设备;组分中超过50%含量的成分是 冶金 生产中的副产品,原料易得,成本低廉,并且使其中有益成分得到 回收利用 ,变废为宝。,下面是一种高炉用复合添加剂专利的具体信息内容。

1.一种高炉用复合添加剂,其特征在于:它由如下重量百分含量的各组分混合而成:矿石粉5~15%;高炉除尘灰15~35%;冶金生产过程中产生的化铁屑10~30%;炼散料间除尘灰5~15%;适量的氧化使复合添加剂中氧化钙总含量控制为5~20%;过氧化钙
15~35%;氧化锰3~8 %;稀土金属氧化物1~5 %。
2.根据权利要求1所述的高炉喷煤用复合添加剂,其特征在于:所述高炉除尘灰、氧化铁屑和炼钢散料间除尘灰这三种组分重量百分含量之和大于50 %。
3.根据权利要求1所述的高炉喷煤用复合添加剂,其特征在于:本复合添加剂粒径达到-200目的占80%以上。
4.根据权利要求1所述的高炉喷煤用复合添加剂,其特征在于:所述稀土金属氧化物为氧化镧或氧化铈。

说明书全文

一种高炉用复合添加剂

技术领域

[0001] 本发明涉及一种复合添加剂,本添加剂是用于改善高炉喷煤燃烧性能,并且可提高冶金灰、渣等二次资源的利用率,属于冶金技术领域。

背景技术

[0002] 高炉喷煤是降低焦炭消耗量、增加高炉操作性的重要措施。由于煤粉在高炉口燃烧区域停留时间很短,随着喷煤量的增加,未燃煤粉会在炉内积累,从而降低高炉的透气性,破坏炉内气流/温度分布,影响高炉顺行。催化燃烧是在不改变燃煤设备的情况下,依据煤燃烧的化学反应原理,添加少量添加剂的方法,改善煤粉的燃烧特性,降低着火温度,提高燃尽率和发热量,从而达到节约能源和减少污染排放的目的。
[0003] 目前高炉喷煤添加剂主要配料大多是多种化工产品,如专利CN02133147.2高炉喷煤助燃剂中含有5~10%的LiCO3和3~12%的B2O3等成分,增加了工艺的复杂性和成本,为推广造成了障碍。另一些添加剂中还含有金属和卤族化合物,如CN0610000721.8高炉喷吹催化增效剂中含有NaCl、KCl等,这些化合物的富集对高炉设备和产品质量会带来不利影响。
[0004] 另外,随着我国工业的发展,冶金生产中的二次资源的利用显得更加重要。据统计,我国每吨钢可产生各种含铁除尘灰达190公斤以上。将钢铁生产过程中产生的灰、渣合理利用,是降低生产成本和环境压的有效手段。如何通过冶金工艺消化这些副产品,是目前资源综合利用研究的重点。

发明内容

[0005] 针对现有高炉喷煤催化剂存在的上述不足,本发明的目的在于提供一种原料易得、可有效消化冶金工艺副产品的高炉喷煤用复合添加剂。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的:一种高炉喷煤用复合添加剂,它由如下重量百分含量的各组分混合而成:铁矿石粉5~15%;高炉除尘灰15~35 %;冶金生产过程中产生的化铁屑10~30 %;炼钢散料间除尘灰5~15 %;适量的氧化使复合添加剂中氧化钙总含量控制为5~20 %;过氧化钙15~35 %;氧化锰3~8 %;稀土金属氧化物1~5 %。
[0007] 所述高炉除尘灰、氧化铁屑和炼钢散料间除尘灰这三种组分重量百分含量之和大于50 %。
[0008] 本复合添加剂粒径达到-200目的占80%以上。
[0009] 所述稀土金属氧化物为氧化镧或氧化铈。
[0010] 相比现有添加剂,本发明具有如下优点:1.能够有效改善高炉喷吹煤粉的燃烧性能,提高煤粉在风口的燃烧率,降低未燃煤粉含量;
2.不含对高炉设备和产品质量有负面影响的化合物,并且生产工艺和添加方式简便,基本不需要改变现有设备,易于推广使用;
3.组分中超过50%含量的成分是冶金生产中的副产品,原料易得,成本低廉,并且使其中有益成分得到回收利用,变废为宝;
4.各组分的加入量可根据炉渣酸碱性进行灵活调整,并且可作为调节炉渣性质的手段。
[0011]

具体实施方式

[0012] 本发明高炉喷煤用复合添加剂,它由如下重量百分含量的各组分混合而成:铁矿石粉5~15%;高炉除尘灰15~35 %;冶金生产过程中产生的氧化铁屑(主要指轧钢厂产生的)10~30 %;炼钢散料间除尘灰5~15%;适量的氧化钙使复合添加剂中氧化钙总含量控制为
5~20 %;过氧化钙15~35 %;氧化锰3~8 %;稀土金属氧化物(氧化镧La2O3或氧化铈CeO2)
1~5 %。
[0013] 其中高炉除尘灰、氧化铁屑和炼钢散料间除尘灰这三种组分(均为冶金生产中的副产品)重量百分含量之和大于50 %,因此能够变废为宝,可回收其中的有益成分,从而降低生产成本。
[0014] 本复合添加剂各组分选择机理的说明:铁矿石粉:在一些风化的铁矿中含有颗粒较小的铁矿石粉,不易被开采,直接用于造球工艺会影响球团矿的强度。由于铁矿石粉中铁氧化物可以作为煤燃烧催化剂,本发明将铁矿石粉作为催化剂的配料,使其中铁被高炉利用。
[0015] 高炉除尘灰:由于高炉除尘灰颗粒较小,比重小,作为废料排放会造成严重的环境污染。目前,高炉除尘灰的利用方式主要是作为烧结生产配料,但是配料前需先造球,增加了生产成本。高炉除尘灰中含有大量铁的氧化物和,其中铁的氧化物可以作为煤燃烧催化剂,并且可在高炉中被回收,同时利用除尘灰中碳的燃烧为添加剂的升温提供热量。
[0016] 轧钢厂氧化铁屑:轧钢厂铁屑中主要由铁的氧化物组成,除了可以催化碳的燃烧外,还含大约50%的FeO,这些FeO被氧化为Fe2O3过程中会大量放热,可以降低固体燃料消耗。
[0017] 炼钢散料间除尘灰:由于上述含铁物质大部分是由酸性氧化物组成,作为催化剂喷入高炉后会使炉渣碱度提高,从而为加入碱性氧化物提供了条件。炼钢散料间除尘灰主要由氧化钙CaO组成,CaO是高效的煤粉燃烧固硫催化剂,并且可以调节炉渣的碱度。
[0018] 过氧化钙:通常情况下,煤的挥发份裂解温度大约为200-500℃,本发明中加入的过氧化钙CaO2会分散在煤中,从366℃开始分解放出活性的氧气,一方面气体的增加能改善半焦的透气性,从而改善半焦的燃烧性;另一方面,增加的活性氧和挥发份中的H2、CH4、CO等可燃气体反应,降低均相和多相着火温度,从而提高挥发份和碳的燃烧率,起到增氧助燃的作用。CaO2的分解温度与传统增氧剂,如K2MnO4(270℃)相比,更加接近煤的挥发份析出温度,有利于促进挥发份的热量利用。
[0019] 氧化锰:配方中的MnO2可在更高温度分解,为碳燃烧提供氧气。
[0020] 氧化钙:加入的CaO可作为炉渣酸碱性的调节剂,灵活加入,使复合添加剂中氧化钙总含量控制为5~20 %即可。
[0021] 稀土金属氧化物:加入的少量的稀土金属氧化物是催化燃烧的增效剂,具有较强
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