一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料及其制备方法，涉及烧结污染物减排技术领域。本发明专利技术包括烧结矿和燃料，烧结矿的加入量是燃料总质量的0.5％～5％，通过将细磨后的烧结矿和燃料进行干混，制备得到改性燃料，本发明专利技术的改性燃料中的烧结矿破碎后形成的烧结矿细料与燃料充分干混，疏松地分布在于燃料周围混入烧结混合料中，可以促进燃烧产生的NOx的有效还原，同时烧结矿细料可以对燃料生成的氮氧化物的还原过程进行高效催化，进而实现铁矿烧结过程NOx的高效减排。

【技术实现步骤摘要】
一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料及其制备方法
本专利技术涉及烧结污染物减排
，更具体地说，涉及一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料及其制备方法。
技术介绍
NOx是目前主要大气污染物之一，在大气中NOx容易形成酸雨和光化学烟雾，影响生态环境和危害人体健康，而钢铁行业NOx排放现状尤其严峻。据统计，钢铁行业NOx气体的排放量占工业总排放量的10％左右，而其中烧结工序是产生NOx的主要来源之一，占NOx排放总量的50％左右。铁矿烧结工序能耗主要为固体燃料焦粉、无烟煤等化石燃料的消耗，约占工序总能耗的75～80％，而烧结工序排放的NOx90％以上均由燃料中的氮转化而来。2015年1月1日《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》中规定的NOx排放新标准在现有企业开始实施，烧结工序正面临巨大的NOx减排压力。目前国内外烧结过程NOx的减排方法主要是对烧结烟气进行末端治理，方法主要有活性焦烟气净化技术、SCR脱硝技术(选择性催化还原法)以及SNCR脱硝技术(选择性非催化还原法)。其中，活性焦烟气净化技术NOx脱除率较高，但是其投资和运行成本较高，某烧结厂通过该方式进行减排，成本达到10元/吨烧结矿，这种处理方式让钢铁生产企业背上沉重负担；而对于SCR脱硝技术，SCR脱硝适用温度(320～450℃)常常和烧结烟气温度(120～180℃)不匹配，另外烧结烟气中含有能降低催化剂活性物质，因此该技术NOx减排率十分有限；对于SNCR脱硝技术，一方面SNCR脱硝技术适用温度(850-1100℃)也与烧结烟气温度不匹配，对烧结烟气进行二次加热也增加了减排成本，所以该技术的适用程度也较低。也有烧结相关学者和企业研究烧结NOx过程控制相关技术，过程控制投资和运行成本低，易于实现，但是脱硝效率相对较低。经检索，专利技术创造名称为：一种降低铁矿烧结NOx排放的原料制备及烧结方法(申请号：201710422217.5，申请日：2017.06.07)，该申请案公开的原料制备过程为：步骤1、按质量配比称取铁矿粉、燃料及熔剂；将铁矿粉按照质量比分为铁矿粉一和铁矿粉二；步骤2、将铁矿粉一进行造球，制备母球一；步骤3、铁矿粉二与熔剂均匀混合制备粘附粉；步骤4、将粘附粉与母球一在圆盘造球机中进行造球，制备母球二；步骤5、将焦粉与母球二进行均匀混合，得到降低铁矿烧结NOx排放的原料；该申请案利用铁酸钙和Fe2O3对NOx的催化还原作用，从而实现铁矿烧结NOx减排，但是烧结过程中NOx的主要来源是燃料的燃烧过程，该申请案没有针对性地对燃料所释放的NOx进行处理，导致NOx的减排效果受到较大的限制。专利技术创造名称为：一种基于抑制铁矿烧结过程燃料氮转化的NOx控制方法(申请号：201610071111.0，申请日：2016.02.01)；该申请案公开了一种基于抑制铁矿烧结过程燃料氮转化的NOx控制方法,先将烧结返矿中小于1mm的颗粒筛分出来，然后将-1mm的烧结返矿、细粒赤铁矿、生石灰、烧结燃料和具有粘结作用的碳氢化合物配料后，在圆筒混合机中进行预制粒，所得混合料与剩余含铁原料、熔剂、烧结返矿进行制粒；然后将其布料、点火、烧结；该申请案中生成的铁酸钙对烧结过程NOx具有催化减排的效果，但是其通过制粒的方式一定程度上恶化了NOx减排环境，限制其NOx减排效果。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于针对现有技术中烧结过程氮氧化物减排效率较低的问题，提供了一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料及其制备方法；本专利技术通过将破碎后的烧结矿和燃料进行干混，制备得到改性燃料，烧结混合料中混入该改性燃料可以有效降低NOx排放量。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，包括烧结矿和燃料，烧结矿的加入量是燃料总质量的0.5％～5％。优选地，烧结矿的加入量是燃料总质量的1％～2％。优选地，所使用的烧结矿的粒度大于5mm。优选地，烧结矿需要破碎成烧结矿细料，烧结矿细料的粒径不大于0.5mm。优选地，燃料中H的质量含量小于0.5％。优选地，烧结矿为高炉返矿、成品烧结矿和烧结铺底料中的1种或多种的组合。本专利技术的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料的制备方法，先将烧结矿进行破碎，得到烧结矿细料；而后在不加水的条件下将烧结矿细料加入到燃料中进行干混，制得改性燃料。优选地，烧结矿细料进行干燥处理，而后在不加水的条件下将干燥的烧结矿细料加入到燃料中进行干混，制得改性燃料。优选地，在燃料破碎的过程中将干燥的烧结矿细料加入到燃料中，燃料在破碎的过程中与烧结矿细料进行干混，制得改性燃料。优选地，在不加水的条件下将烧结矿细料和生石灰加入至燃料中进行干混，制得改性燃料。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，包括烧结矿和燃料，烧结矿的加入量是燃料总质量的0.5％～5％，通过将破碎后的烧结矿和燃料进行干混，制备得到改性燃料，烧结混合料中混入该改性燃料可以对燃料燃烧产生的NOx进行有效的催化还原，从而提高NOx的减排率。(2)本专利技术的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，烧结矿的加入量是燃料总质量的0.5％～5％，并且烧结矿破碎后形成的烧结矿细料与燃料充分干混，疏松地分布在于燃料周围，避免对燃料的燃烧过程造成阻碍，从而促进燃烧产生的NOx的有效还原，同时烧结矿细料可以对燃料生成的氮氧化物的还原过程进行高效催化。(3)本专利技术的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，所使用的烧结矿的粒度大于5mm，而后将该烧结矿进行破碎；从而保证所使用的烧结矿中含有足够量的铁酸钙，进而有效提高对NOx还原过程的催化效果。(4)本专利技术的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，烧结矿需要破碎成烧结矿细料，烧结矿细料的粒径不大于0.5mm，该粒径设置可以使得烧结矿细料的比表面积增大，进而提高烧结矿细料中铁酸钙与NOx的接触机会，从而提高NOx还原过程的催化效率。(5)本专利技术的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料的制备方法，首先将烧结矿破碎制得烧结矿细料，而后在不加水的条件下将烧结矿细料加入到燃料中进行干混，制得改性燃料，该制备方法通过将烧结矿细料与燃料进行充分干混，从而使其疏松地分布在于燃料周围；燃料燃烧过程中会产生NOx，疏松分布的烧结矿细料可以高效催化NOx的还原过程，进而实现铁矿烧结过程NOx的高效减排。附图说明图1为本专利技术的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料的制备方法的流程图。具体实施方式下文对本专利技术的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解。实施例1如图1所示，本专利技术的一种用于烧结过程中减排NOx的改性燃料的制备方法，步骤为：烧结矿细料进行干燥处理，而后在不加水的条件下将干燥的烧结矿细料加入到燃料中进行干混，制得改性燃料；具体步骤为：(1)将烧结矿进行细磨，得到烧结矿细料；具体步骤为：选择粒度大于5mm的烧结矿，将烧结矿加入至破碎机中进行破碎，破碎完成后将烧结矿进行细磨，使得细磨后的烧结矿的粒度小于0.5mm；(2)在不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，其特征在于：包括烧结矿和燃料，烧结矿的加入量是燃料总质量的0.5％～5％。

【技术特征摘要】
1.一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，其特征在于：包括烧结矿和燃料，烧结矿的加入量是燃料总质量的0.5％～5％。2.根据权利要求1所述的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，其特征在于：烧结矿的加入量是燃料总质量的1％～2％。3.根据权利要求1所述的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，其特征在于：所使用的烧结矿的粒度大于5mm。4.根据权利要求1所述的一种基于还原催化铁矿烧结过程减排NOx的改性燃料，其特征在于：烧结矿需要破碎成烧结矿细料，烧结矿细料的粒径不大于0.5mm。5.根据权利要求1所述的一种用于烧结过程中减排NOx的改性燃料，其特征在于：燃料中H的质量含量小于0.5％。6.根据权利要求3所述的一种用于烧结过程中减排NOx的改性燃料，其特征在于：烧结矿为高炉返矿、成品烧结矿或烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：春铁军，阮志勇，龙红明，王子宏，余正伟，谢运强，甘牧原，刘华，陈阳，吴丹伟，向小平，莫龙桂，韦振宁，梁杰群，潘晶，
申请(专利权)人：安徽工业大学，柳州钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34