[發明專利]一種燒結用焦粉預處理工藝、鐵礦燒結工藝及系統

有效

• 申請號: 201910111175.2
• 申請日: 2019-02-12
• 公開（公告）號: CN111548834B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 王兆才;周志安;胡兵;劉克儉;李康
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: C10L5/00
• 分類號: C10L5/00;C10L5/04;C10L5/40;C22B1/16;C22B1/243
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓;卜婷

本發明提供一種燒結用焦粉預處理工藝，該工藝包括以下步驟：1)將生石灰輸送至第一級圓筒中，并且在第一級圓筒中噴入水，生石灰在第一級圓筒中消化，得到石灰乳；2)將步驟1)得到的石灰乳輸送至第二級圓筒中，同時將焦粉和鐵精粉輸送至第二級圓筒中，石灰乳、焦粉、鐵精粉在第二級圓筒中混合，形成一種以焦粉為核、石灰乳掛漿、鐵精粉裹覆的燃料結構。以解決改善焦粉在燒結過程中固體燃料的燃燒環境，一方面降低焦粉燃燒時周邊氣膜中的氧勢，抑制燃料中N元素氧化為NO_x；另一方面在焦粉表面快速形成一種鐵酸鈣類物質，促進已生成NOx被逆向還原為N₂。

技術領域

本發明涉及一種用于燒結用的焦粉預處理工藝、一種燒結新工藝及系統，具體涉及一種基于燒結低NO_x燃燒的焦粉預處理工藝、一種采用預處理焦粉的燒結新工藝及系統，屬于燒結領域。

背景技術

燒結工藝因其生產規模大、資源適應性強、生產成本低等優勢，是我國鋼鐵冶煉爐料加工的主流程。燒結工序也是鋼鐵冶煉過程中高能耗、高污染的集中環節，排放的廢氣量占鋼鐵工業總廢氣量的一半左右，廢氣中SO_x、NO_x、持久性有機物等污染物的排放均居鋼鐵工業首位。隨著《大氣污染防治行動計劃》、“史上最嚴”新《環保法》、《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》等法律法規和相關政策的頒布和實施，對燒結污染物排放指標控制提出了更高的要求。按現行標準要求，所有燒結機執行SO₂濃度200mg/m³、NOx濃度300mg/m³的排放限值，部分地方標準更加嚴格，如上海市工業爐窯NO_x排放限制為200mg/m³。2017年由環保部公開的《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》征求意見稿中進一步大幅縮緊了各項污染物的排放量，在煙氣中氧含量為16％的基準條件下，要求SO₂的排放濃度低于30mg/m³，NO_x的排放濃度低于100mg/m³。

發展至今，單獨的煙氣脫硫技術已臻于成熟，脫硫效率達90％以上和排放達標并非難事，所追求的目標只是如何進一步降低投資和運行費用，提高運行可靠性和自動化水平，擴大副產物資源化途徑。對NOx治理而言，國內外應用較多、技術相對成熟的煙氣脫硝技術為選擇性催化還原法(SCR)，脫硝率可達90％，但燒結煙氣的溫度僅130-150℃，遠低于SCR技術需要的適宜反應溫度320～450℃，需要消耗大量能源來加熱煙氣，運行成本較高，且存在催化劑失效引起二次污染的問題。值得關注的是，可實現多污染物協同治理的活性炭煙氣凈化技術被業內廣泛認可，已在寶鋼、湛鋼、太鋼等大型燒結廠成功應用。不管是單塔式設計還是雙塔式設計，二氧化硫脫除率均可達95％，而對于氮氧化物來講，單塔式設計脫硝率不足60％，雙塔式設計盡管脫硝率可進一步提高至85％以上，但投資成本也相應地大幅增加。

采用現有技術的方案中，我國燒結機煙氣中NO_x濃度往往介于200-350mg/m³，處于現行國家排放標準限值的邊緣，絕大部分燒結廠基于經濟性考慮，只配置了煙氣脫硫系統，在環保高壓下不得不以限產換取環保達標。若能通過工藝過程控制，使得煙氣中NO_x生成濃度降低10％-20％，處于警戒線以內，將徹底解決排放達標與高效生產的根本性矛盾。未來幾年，隨著新排放標準的正式實施，脫硝系統與脫硫系統一樣將成為燒結煙氣凈化的標配，可實現多污染物協同治理的活性炭煙氣凈化技術也將被各大燒結廠列為首選。對于目前正在籌劃建設活性炭煙氣凈化裝置的燒結廠來說，面臨了單塔式設計投資成本低但凈化后煙氣NO_x排放濃度仍高于100mg/m³和雙塔式設計凈化后煙氣NO_x排放濃度可達標但投資成本高的兩難境遇。

發明內容