一种基于分层配料与布料的烧结过程SO2、二噁英协同减排方法技术

技术编号:11594525 阅读:105 留言:0更新日期:2015-06-11 03:12
本发明专利技术公开了一种基于分层配料与布料的烧结过程SO2、二噁英协同减排方法,属于烧结过程污染物减排技术领域。本发明专利技术的具体步骤为:步骤一:烧结混料:制备烧结混合料和配有添加剂的混合料,其中添加剂为尿素颗粒;步骤二:烧结布料:在烧结台车的上面铺装铺底料层;将烧结混合料铺装在铺底料层的上面形成第一混合料层;再将配有添加剂的混合料铺装在第一混合料层上面形成协同减排料层;而后将烧结混合料铺装在协同减排料层上面形成第二混合料层;步骤三:烟气集中收集处理:将台车中后部的风箱内的烟气经增压泵汇入布袋除尘器。本发明专利技术通过分层配料与布料,实现了烧结过程SO2、二噁英的协同减排,大大减轻了钢铁企业的减排负担。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烧结过程中污染物减排
,更具体地说,涉及一种基于分层配 料与布料的烧结过程so 2。
技术介绍
烧结工序是钢铁联合企业生产链的重要工序,随着钢铁工业的快速发展,对铁矿 石的要求量日益增多。然而,直接入炉炼铁的富矿越来越少,必须大量开采和使用贫矿资 源。贫矿直接入炉冶炼会使高炉生产指标恶化。而烧结机的作用就是对铁矿粉进行造块。 经烧结的矿物的冶金性能大为改善,给高炉生产带来巨大的经济效益。而且,烧结法对原料 的适应性很强,不仅可以用铁矿粉生产烧结矿,同时还可以处理工业含铁杂料。 然而,烧结工艺为高炉提供良好入炉矿的同时,也带来了巨大的环境污染。其中, so2是烧结过程中的重要污染物之一,烧结工序外排的so 2约占钢铁生产中so 2排放总量的 85%。现有技术中的烧结脱硫方法,主要是对烧结烟气的末端治理,主要分为干法、半干法 和湿法,虽然大部分能有效脱除so 2,但是,其投资费用和运行费用巨大,易产生二次污染, 而且是单一污染物的脱除方法,难以实现多种污染物的协同减排。因此,革新现有的污染物 减排方法势在必行。 另外,除S02之外,二噁英是另一个最重要的污染物;相比SO2,二噁英对人类健康 和自然环境危害更大,在自然环境中很难降解,能够在全球范围内长距离迀移。二噁英一旦 排放在空气中,很难自然降解消除,它的毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍,有"世纪之 毒"之称;其被生物体摄入后很难分解,并沿着食物链浓缩放大,对人类和动物危害巨大,其 不仅具有致癌、致畸、致突变性,而且还具有内分泌干扰作用。研宄表明,持久性有机污染物 对人类的影响会持续几代,对人类生存、繁衍和可持续发展构成重大威胁。 烧结工序是产生二噁英类污染物较多的生产单元,烧结产生的二噁英约占总排量 的17. 6%。烧结混合料布于烧结台车上,经点火炉点燃后随着台车缓慢移动,空气自上而下 通过料层,燃烧产生的热能将燃烧层中的混合料烧结或熔融。烧结具备从头合成de novo 反应的大部分条件:(1)氯来自于所回收的粉尘、炉渣及铁矿中的有机氯成分;(2)碳来源 于碳纤维、木质素、焦粉、乙烯基等;(3)带有变形和缺位的石墨结构,无机氯化物,铜和铁 金属离子,作为催化剂;(4)氧化性气氛,温度为250 - 450°C。 此外,在钢铁企业生产烧结矿的过程中,由于烧结原料回收利用了企业内的固体 废弃物(如炼钢0G泥,高炉灰等等),故烧结过程不可避免的回收了部分重金属,如重金属 Cu、Pt、Zn、Hg等,而这些重金属(如Cu)恰恰在二噁英前驱物(如多氯苯酚和二苯醚)生 成二噁英的反应中起到催化作用,促进了二噁英的生成。而且,为降低烧结矿的低温还原粉 化率,往往在成品烧结矿上喷洒CaCl 2稀溶液,虽然达到了提高烧结矿冶金性能的目的,但 同时也为烧结过程中二噁英的生成提供"氯源",为其生成创造了物质条件。在欧洲,铁矿石 烧结被认为是仅次于城市垃圾焚烧炉的第二大毒性污染物排放源。而且,我国2010年11 月4日专门发布了《关于加强二噁英污染防治的指导意见》,"十二五"期间二噁英成为重点 控制对象。因此,推动烧结工艺中二噁英减排技术势在必行。 经专利检索,已有一部分相关的技术方案公开,如:一种烧结烟气脱除二氧化硫 和二噁英的装置及方法(CN201110173596. 1),烧结球团烟气脱硫脱硝协同治理系统及 工艺(CN201410072049. 8),一种不设电除尘的烧结烟气脱硫脱二噁英除尘一体化设备 (CN201310713790. 3)等;虽然上述技术方案可实现S02、二噁英的同步减排,但是上述技术 方案属于末端治理,是大烟气量、低含量的吸收式减排,并没有实现在烧结过程中的在线 的污染物减排,使得污染物减排的投资、运行费用巨大,使得钢铁企业对污染物减排望而却 步,大大增大了企业的减排负担,而且减排产物极易产生二次污染。 此外,已有关于烧结过程中在线的302减排相关的技术方案公开:用于烧结 过程中的在线脱硫方法(CN99111573. 2),基于添加抑制剂的铁矿石烧结过程脱硫方法 (CN201110022407. 0),一种烧结过程的在线脱硫方法(CN201410109130. 9)等;上述技 术方案通过在烧结料层中添加氨类物质,实现了在烧结过程中的在线脱硫。关于烧结过 程在线的二噁英减排,也已有相关的技术方案公开:铁矿石烧结过程二噁英的减排方法 (CN201110180658. 1),一种新型节能减排烧结机系统及烧结方法(CN201310167718. 5)等, 上述技术方案通过在烧结料层中添加氨类物质作为二噁英生成添加剂实现了在烧结过程 中的二噁英减排。上述已公开的技术方案,提出三种氨类添加剂的加入方案,(1)将氨类添 加剂全部混合加入在烧结料层中,(2)将氨类添加剂加入在烧结料层某一高度处,(3)将氨 类添加剂喷洒在烧结料层上。 安徽工业大学一直致力于烧结过程污染物减排工作的研宄,通过深入的研宄发现 以上三种技术方案,存在以下技术弊端: (1)氨类添加剂的加入量相对于烧结混合料的质量是极其微量的,如果将氨类添 加剂混合加入到烧结混合料中,必然使得氨类添加剂的加入没有针对性,一方面,如果加入 的氨类添加剂的量较少,则会大大降低的减排效果,使得减排不彻底,另一方面,如果加入 量过多,不但大大增加了尿素的用量,增大了减排成本,而且易产生二次污染,且尿素的加 入量会影响烧结矿的质量; (2)氨类添加剂的加入量相对于烧结混合料的质量是极其微量的,如果将氨类添 加剂添加到某一高度处,由于布料时极易产生波动,造成难以将尿素颗粒加入到指定的高 度,使得尿素的脱硫效果变差,且由于烧结过程的复杂多变,烧结混合料的水分、燃料含量、 原料特性都会对烧结过程产生较大的影响,从而使得烧结过程产生较大的波动,若将氨类 添加剂加入到烧结料层的特定高度处,易使得减排效果产生波动;此外,由于烟气在冷却的 过程中,可能有二噁英生成,如果将添加剂仅仅加入在烧结料层的某一高度,使得烟气通过 烧结该一高度时,烟气温度仍处于生成二噁英的温度区间,难以实现二噁英的减排; (3)烧结过程中,如果将尿素溶于水加入全混合料会导致烧结矿各项技术指标变 差,且随着尿素加入量的增加而下降,对烧结矿的质量影响较大,直接影响了入炉矿石的质 量,影响高炉顺行。 在此之前申请人通过长时间、一系列的科学研宄,创造性的提出在烧结料层中设 置协同减排料层,并在协同减排料层中添加氨类添加剂,从而实现烧结过程中的so 2、二噁 英协同减排,并已申请专利:一种烧结过程so2及系统(中国专利申 请号:201410592066.4);但是,尿素的配比有待进一步的降低,从而进一步地降低减排成 本。 现有的技术方案虽然在一定程度上实现了污染物烧结过程的在线减排,但是都是 单一污染物的特定减排,不能实现S〇dP二噁英的协同减排;而且由于烧结过程中SO 2和二 噁英的生产机理、生成区域、减排条件大不相同,而且再加之烧结过程的复杂性,烧结过程 中烧结的各个层都不断发生变化,使得现有的技术方案难以实现烧结过程中的so 2和二噁 英的协同减排。如果要实现烧结过程的so2、二噁英的协同减排,并不是减排方法的简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分层配料与布料的烧结过程SO2、二噁英协同减排方法,其特征在于:具体的减排步骤如下:步骤一:烧结混料(A)将铁矿粉、返矿、熔剂、燃料和含铁杂料加入混料机进行混料,经混合后制备得到烧结混合料(a);(B)将铁矿粉、返矿、熔剂和燃料加入混料机进行混料,在混料的过程中将固体氨类添加剂颗粒加入混合料中,所述的氨类添加剂颗粒的平均粒径为0.30‑0.50mm,经混合后制备得到配有添加剂的混合料(b);步骤二:烧结布料(A)在烧结台车(5)的上面铺装铺底料层(1);(B)将步骤一(A)中制备得到的烧结混合料(a)铺装在铺底料层(1)的上面,形成第一混合料层(2);(C)将步骤一(B)中制备得到的配有添加剂的混合料(b)铺装在第一混合料层(2)上面,形成协同减排料层(3);(D)再将步骤一(A)中制备得到的烧结混合料(a)铺装在协同减排料层(3)上面,形成第二混合料层(4);步骤三:烟气集中收集处理点火之后进行抽风烧结,在烧结机抽风烧结的过程中,将烧结台车(5)中后部的风箱内的烟气经增压泵汇入布袋除尘器(9),所述的增压泵的增压压力为0.8‑1.0KPa,控制布袋除尘器(9)内的风速为0.75‑0.85m/mim,经布袋除尘器(9)除尘后的烧结烟气由管道引入烧结机主烟道(8)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:龙红明吴雪健李家新王平孟庆民狄瞻霞春铁军张向阳张艳华钱立新
申请(专利权)人:安徽工业大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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