[發(fā)明專(zhuān)利]一種高爐煤粉助燃劑及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111125688.2
• 申請(qǐng)日: 2021-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113845955A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴祥;戴瑞根
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南科興環(huán)保科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10L9/10
• 分類(lèi)號(hào): C10L9/10;C10L9/12
• 代理公司: 北京睿博行遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 申超平

本發(fā)明公開(kāi)了一種高爐煤粉助燃劑及其制備方法和應(yīng)用。以重量百分比計(jì)，助燃劑由以下原料制得：改性菱鐵礦30~40%，鐵紅30~40%，二氧化錳5~15%，除灰塵5~15%，偏釩酸銨5~15%，鋁粉1~4%。本發(fā)明選用的原料常見(jiàn)，來(lái)源廣泛，通過(guò)合理的搭配能夠從不同階段促進(jìn)煤粉的燃燒，提高煤粉的綜合燃燒效率，煤粉的著火點(diǎn)可降低50~60℃，助燃效率值高達(dá)17%左右，應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高爐煤粉助燃劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

高爐噴煤粉是冶金煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，是國(guó)內(nèi)外煉鐵技術(shù)發(fā)展、節(jié)能降耗降成本、降排減小環(huán)境污染的有利手段。高爐噴煤粉過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫、進(jìn)行脫濕和富氧鼓風(fēng)、提高爐料透氣性和高爐富氧操作水平、改進(jìn)噴吹煤粉的缺陷、優(yōu)化噴吹煤種、均勻噴吹煤粉、改善燃燒條件等技術(shù)環(huán)節(jié)都需添加煤粉助燃劑。

添加煤粉助燃劑是一個(gè)綜合性的冶金反應(yīng)過(guò)程。爐內(nèi)焦炭在風(fēng)口前為1000~1300°左右的熱空氣作用，燃燒生成含CO、H₂、N₂的還原性高溫混合煤氣。風(fēng)口前端由焦炭填充部分，在強(qiáng)大的鼓風(fēng)動(dòng)能作用下被吹松，從而形成燃燒空間。熱風(fēng)中的O₂和焦炭中碳的燃燒反應(yīng)可用以下表示：

C+O₂→CO₂（+8080千卡/公斤）

CO₂+C→2CO（-3180千卡/公斤）

H₂O+C→CO+H₂（-2366千卡/公斤）

對(duì)高爐煤粉助燃劑的使用已有較多研究。如專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103266190A報(bào)道了一種多功能添加劑，使用到了5~30%的稀土氧化物CeO₂，成本較高；專(zhuān)利文獻(xiàn)CN108504414A報(bào)道了一種提高高爐噴吹煤粉燃燒率的助燃劑，以除塵灰、鋼渣和白云石為原料制備噴煤助燃劑，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)粉塵和鋼渣中Fe、Ca、Mg、Al等礦物資源的有效地回收和利用，但是助燃劑中含有35~45%的CaO，堿金屬元素的使用對(duì)于高爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生潛在的威脅；專(zhuān)利文獻(xiàn)CN112048349A提供了一種以鋼渣粉為主要原料的煤粉助燃劑，使用助燃劑后煤粉在風(fēng)口回旋區(qū)內(nèi)的燃燒率可以提升2.1％，提升效率不是很高。可以看到，提出一種低含量堿金屬、成本低、助燃效果好的高爐煤粉用助燃劑十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高爐煤粉助燃劑及其制備方法和應(yīng)用，助燃劑的原料以煉鋼廢物及常見(jiàn)的物料為原料，含有極低的堿金屬，助燃效果好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高爐煤粉助燃劑，以重量百分比計(jì)，由以下原料制得：改性菱鐵礦30~40%，鐵紅30~40%，二氧化錳5~15%，除灰塵5~15%，偏釩酸銨5~15%，鋁粉1~4%。

優(yōu)選的，以重量百分比計(jì)，一種高爐煤粉助燃劑，由以下原料制得：改性菱鐵礦32~35%，鐵紅32~35%，二氧化錳8~12%，除灰塵8~12%，偏釩酸銨8~12%，鋁粉1.5~3.5。

優(yōu)選的，所述改性菱鐵礦的制備包括以下步驟：將菱鐵礦置于850℃下焙燒5~10h得到。

優(yōu)選的，所述鋁粉為工業(yè)鋁粉；所述鋁粉中活性鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于95%。

優(yōu)選的，所述鋁粉中粒度小于等于0.04mm的部分占比不低于96%。

優(yōu)選的，所述除塵灰為燒結(jié)機(jī)機(jī)頭灰。

同時(shí)，本發(fā)明還提供一種上述高爐煤粉助燃劑的制備方法，包括如下步驟：將改性菱鐵礦、鐵紅、二氧化錳、除塵灰和偏釩酸銨按比例稱(chēng)取后混合均勻，研磨至粒度小于等于0.04mm的部分占比不小于80%，隨后加入鋁粉，再次混合均勻，即得助燃劑。

同時(shí)，本發(fā)明還提供一種上述方法制備得到的助燃劑在高爐噴煤助燃中的應(yīng)用。