[發明專利]一種環保型高爐噴煤助燃劑及加入方法

有效

• 申請號: 201110262650.X
• 申請日: 2011-09-06
• 公開（公告）號: CN102344845A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 張建良;任山;劉偉劍;邢相棟;白亞楠;王廣偉;劉征建;蘇步新
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10;C21B5/00;C21B7/00
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 朱元萍

技術領域：

本發明屬于煉鐵領域，涉及一種環保型高爐噴煤助燃劑及加入方法。?

背景技術：

高爐噴煤技術是高爐煉鐵節約焦炭、降低生鐵成本的最有效方法之一。由于煤粉在風口燃燒區停留時間極短，隨著噴煤量的增加，未燃煤粉增多，影響料柱透氣性和爐渣粘度，因此，提高煤粉在風口燃燒區的燃燒率是提高噴煤量的前提。?

由于汽車工業的高速發展，隨之而來的是廢輪胎數量的大量增加。廢輪胎是高分子碳氫聚合物材料，在自然條件下很難降解。若棄于地表或埋入地下，幾十年甚至更長時間都不會腐爛，占用了大量土地并污染水源。廢輪胎在一般焚燒爐中燃燒時釋放CO、VOC、BTEX和PAH等有毒氣體，嚴重危害人們的身體健康。在高爐條件下，與煤粉混合噴入風口，能有效避免有毒氣體生成。同時廢輪胎主體部分是碳氫化合物，揮發分高，著火點低，作為添加劑能有效助燃煤粉，提高煤粉的燃燒率，提高煤比，降低焦比。?

目前國內高爐噴煤助燃劑的種類較多，主要集中在稀土金屬氧化物、堿土族金屬的氧化物等無機催化助燃方面，且加入方法比較固定，要么在原粉進料處的磨煤機通過螺旋給料器加入，要么在原煤輸送皮帶上和原煤一起在磨煤機內烘干、磨碎，經過輸煤管道進入高爐風口實現噴吹。如專利號201010290511.3一種高爐噴煤用復合添加劑，雖然組分中超過50％含量的成分是冶金生產中的副產品可以直接利用，但其他40％以上含量的成分仍需取分析純來進行配制，并且像稀土氧化物雖有一定的催化助燃效果，作為稀缺資源，價格成本在逐步受到挑戰；同時，其加入方法常規，是在原粉進料處的磨煤機通過螺旋給料器加入。專利號200510045351.5高爐噴煤催化助燃添加劑及其添加方法，它包括金屬氧化物、過渡金屬的氧化物、稀土金屬氧化物、堿土族金屬的氧化物、鈣鈦礦結構的氧化物，采用機械混和工藝配制而成，工藝相對復雜，成本較高，同時，該添加方法只適合容易磨碎的無機礦物類物質，不適合廢輪胎這種有機添加劑，原因有兩點：其一，廢輪胎是彈性體，很難磨碎；其二，廢輪胎膠粒的比重遠低于煤粉，采用該種加入方法時，煤粉和膠粒會在輸煤管道中分層，使助燃效果明顯下降。?

發明內容：

本發明的目的在于提供一種原料易得、可有效消納社會固體廢棄物的高爐噴煤用環保型助燃劑，能夠避免煤粉和添加劑因比重差別較大而分層的現象，進而提高助燃效果。?

一種環保型高爐噴煤助燃劑及加入方法，其特征是：首先，通過切割的方法實現造粒，用輪胎解體設備切除胎圈，然后經粗碎和細碎兩個步驟把廢輪胎機械加工成-30目粒度的膠粉。廢輪胎膠粒的常見組成包括碳氫化合物、炭黑、添加劑CaCO₃、MgCO₃、活性SiO₂等，組成重量百分比為：?60～70％、炭黑20～30％、CaCO₃?1～3％、MgCO₃?1～3％、活性SiO₂?1～3％，或者是?60～70％、炭黑20～30％、CaCO₃?1～3％、MgCO₃?1～3％、活性SiO₂?1～3％。廢輪胎膠粉的添加量為噴吹煤粉量的3～10％，與煤粉在風口前混合而噴入。廢輪胎膠粒加入前要保證-30目的比例為100％。高爐噴煤助燃劑的加入方法為：將-30目的廢輪胎膠粒通過膠粒輸送管道送入高爐風口前的混合器，噴吹用煤粉通過輸煤管道亦送入此混合器，兩者按一定比例在此混合后，直接噴入高爐。?

由于廢輪胎膠粉中大量的碳氫化合物在風口前汽化產生大量的H₂，使煤氣體積進一步增大，鼓風動能增加；同時，H₂的增加使中心氣流相對發展，爐缸中心區域溫度提高，中心料柱的透液性改善。此外，H₂濃度增加后煤氣粘度降低，擴散速度和反應速度加快，促進了間接還原反應的發展，使直接還原降低。通過高爐這種特殊的反應容器來消納社會廢棄物，同時優化高爐操作條件，是一種一舉多得、符合節能減排、適合發展循經濟的發明技術。?

與現用高爐噴吹煤粉添加劑相比，本發明有如下優點：?

1.能有效提高煤粉在風口前的燃燒率，提高噴煤量，降低焦比；?

2.該添加劑環保效果明顯，能夠變廢為寶，有效治理廢輪胎給人們生活、環境帶來的安全隱患；?

3.該添加劑生產工藝簡便，噴入方式獨特，效果顯著，易于推廣。?