一种高炉喷吹废木材的加入方法技术

本发明专利技术涉及冶金制造领域，具体是一种在高炉炼铁中将废木材制粒后作为高炉喷煤助燃剂喷吹进入高炉内的工艺方法。本发明专利技术解决了废木材再利用的问题，针对废木材在燃烧性能方面的特点，将废木材经过分拣、清洗、干燥、破碎后作为高炉喷吹的辅助燃料，实现固体废弃物集中高效再利用，也避免了固体废弃物处理过程中造成的二次污染问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉喷吹废木材的加入方法
本专利技术涉及冶金制造领域，具体是一种在高炉炼铁中将废木材制粒后作为高炉喷煤助燃剂喷吹进入高炉内的工艺方法；
技术介绍
高炉喷煤技术目前已成为大幅度地降低焦比的措施，这是近40年来重大技术发展之一，国内外高炉喷吹煤粉都取得了良好的效果；我国高炉采用高风温、精料，高冶炼强度与富氧相结合的技术手段，但是一味的追求高煤比，会由于煤粉在风口燃烧区停留时间极短，造成未燃煤粉增多，影响料柱透气性和炉渣粘度，因此，提高煤粉在风口燃烧区的燃烧率，加速煤粉燃烧是提高喷煤量的前提；随着城乡建设速度加快和人民生活水平的不断提高，木材产量与消费量逐年攀升；与此同时也产生了大量的废旧木材，即木材生产、加工、使用过程中形成的陈旧或废弃的木料和木制品；废木材包括废弃实木(天然)木材与废弃人造板等废弃木料；两者相同的是都含有天然木材成分，不同的是，后者含有胶粘剂，少量人造板还含有阻燃剂、防腐剂等；由于废弃木材、废弃人造板等废木材自身的特点，传统上在用作二次能源的燃烧过程中会释放出一些如PM、VOC、苯与甲醛等有害物质，不仅造成了环境污染，而且也降低了木料的燃烧效率以及木料的综合利用水平；而在炼铁厂的高炉风口燃烧区温度(近2000℃)下，废弃木料中所蕴含的热能以及化学能均可以极高的效率得到利用，并且几乎不可能产生上述有害物质；同时，天然木材的灰分也远低于煤粉，胶粘剂在高炉风温条件下燃烧时不存在灰分，因此在高炉中废木材所吸收的热量少，消耗的造渣剂、产生的渣量也很少，对高炉炉况的稳定影响较小，有利于高炉的顺行与冶炼；因此，废木材是一种较好的高炉喷吹燃料；目前国内高炉喷煤助燃剂的种类较多，集中在稀土金属氧化物、碱土族金属的氧化物等无机催化助燃方面，且加入方法比较固定，要么在原粉进料处的磨煤机通过螺旋给料器加入，要么在原煤输送皮带上和原煤一起在磨煤机内烘干、磨碎，经过输煤管道进入高炉风口实现喷吹；但这些添加方法只适合容易磨碎的无机矿物类物质，不适合废木材这种有机添加剂，原因是废木材颗粒的比重远低于煤粉，采用该种加入方法时，煤粉和废木材颗粒会在输煤管道中分层，使助燃效果明显下降；此外，废木材的H/C比值均远大于一般煤粉中的H/C比值，因此高炉喷吹废木材可以大幅降低高炉煤气中CO2的含量，有利于减少温室效应的产生；同时废木材的高H/C值有利于降低焦比、优化还原性能、提高产量；因此，废木材是一种较好的高炉喷吹燃料，通过高炉这种特殊的反应容器来消纳社会废弃物，同时优化高炉操作条件，是一种一举多得、符合节能减排、适合发展循环经济的实用技术；
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述提到的现有高炉喷煤添加剂存在的不足，提供一种原料易得、可有效消纳社会固体废弃物的高炉喷吹用辅助环保型燃料；为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种高炉喷吹废木材的加入方法，其特征在于,包括以下步骤：1)废木材制品预处理：1.1)将收集到的废旧木材制品进行分拣、清洗；1.2)除去夹杂在清洗好的废旧木材中的杂质，得到清理好的废旧木材；1.3)将步骤1.2)中得到的清理好的废旧木材，按不同品种进行分类，得到分类整理好的废木材制品；2)废木材制品制粒：2.1)将步骤1)中得到的分类整理好的废木材制品，用冷态破碎机进行切碎；所述冷态是破碎机的一种状态，破碎机整体冷态，在破碎过程中无需对被破碎物品加入额外的热量；2.2)将步骤2.1)中得到的破碎好的废木材颗粒进行分层筛分；筛分后得到的不同粒径的颗粒是在吹入过程中根据实际炉况只选择适当大小的颗粒，其他的舍弃；2.3)将步骤2.2)中筛分的破碎好的废木材颗粒用烘干机进行烘干，烘干后的废木材颗粒作为高炉喷吹废木材的原料；3)将步骤2)得到的高炉喷吹废木材原料在辅助气源的输送下，经风口之前与煤粉混合一起喷入高炉；进一步，所述步骤1)中的废木材制品，主要是刨花碎料、废三合板和废家具板(家具板在生产制造过程中，内部加入了胶粘剂、防腐剂、阻燃剂等，外部还涂有清漆、彩漆等，和刨花碎料、废三合板并不重合)三类废木材；进一步，所述步骤1.2)中的杂质，主要包括不易燃烧和质粒的硬质杂质；进一步，所述步骤2.1)所得到的破碎好的废木材颗粒大小范围为0-10mm；进一步，所述步骤2.2)中的颗粒进行分层筛分后，得到粒度范围分别为5-10mm，3.15-5mm，0-3.15mm三个级别的废木材颗粒；进一步，所述步骤2.3)中的烘干条件为：105℃条件下干燥2小时以上；进一步，所述步骤3)中的辅助气源主要是压缩空气；进一步，所述步骤3)中的辅助气体的压力高于高炉炉内压力和经过输送管路以及设备的压力损失之和的0.03MPa；本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，与现用高炉喷吹煤粉相比，本专利技术有如下优点：1)能有效提高煤粉在风口前的燃烧率，提高喷煤量，降低焦比；2)环保效果明显，能够变废为宝，有效治理废木材给人们生活、环境带来的安全隐患；3)生产工艺便捷，喷入方式独特，效果显著，易于推广；附图说明图1为废木材加入工艺图；具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例；在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内；实施例1：1)废木材制品预处理：1.1)收集到的废旧木材制品主要由35％的刨花碎料、35％的废三合板和30％的废家具板组成，将其进行分拣、清洗；1.2)除去夹杂在清洗好的废旧木材中的杂质，得到清理好的废旧木材；1.3)将步骤1.2)中得到的清理好的废旧木材，按不同品种进行分类，得到分类整理好的废木材制品；其中，刨花碎料主要是栗木、油松木、杉木刨花混匀料，废三合板主要是栗木、油松木、杉木压制的三合板混合料，废家具板主要是人造刨花板；废木材的物质组成包含50％的纤维素、25％的半纤维素、22％的木质素、1％的无机物质(主要是K、Na的碳酸盐，Ca、Mg的硅酸盐、磷酸盐、碳酸盐等)以及2％的有机物质(主要是单宁、色素和树脂胶)；2)废木材制品制粒：2.1)将步骤1)中得到的分类整理好的废木材制品，用冷态破碎机进行切碎，破碎到颗粒大小≤10mm；2.2)将步骤2.1)中得到的破碎好的废木材颗粒进行分层筛分得到粒度范围分别为3.15-5mm的废木材颗粒；2.3)将步骤2.2)中筛分的破碎好的废木材颗粒用烘干机进行烘干，烘干条件为105℃条件下干燥2小时以上，烘干后的废木材颗粒作为高炉喷吹废木材的原料；3)将步骤2)得到的高炉喷吹废木材原料在辅助气源的输送下，经风口之前与煤粉混合一起喷入高炉；辅助气体的压力必须高于高炉炉内压力和经过输送管路以及设备的压力损失之和的0.03MPa，添加量为煤粉量的3.5％；经检测，废木材在风口前与煤粉混合喷入，高炉喷煤比平均提高了12.3kg/t，焦比平均下降15.5kg/t；实施例2：1)废木材制品预处理：1.1)收集到的废旧木材制品主要由40％的刨花碎料、30％的废三合板和30％的废家具板组成，将其进行分拣、清洗；1.2)除去夹杂在清洗好的废旧木材中的杂质，得到清理好的废旧木材；1.3)将步骤1.2)中得到的清理好的废旧木材，按不同品种进行分类，得到分类整理好的废木材制品；其中，刨花碎料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉喷吹废木材的加入方法，其特征在于,包括以下步骤：1)废木材制品预处理：1.1)将收集到的废旧木材制品进行分拣、清洗；1.2)除去夹杂在清洗好的废旧木材中的杂质，得到清理好的废旧木材；1.3)将步骤1.2)中得到的清理好的废旧木材，按不同品种进行分类，得到分类整理好的废木材制品；2)废木材制品制粒：2.1)将步骤1)中得到的分类整理好的废木材制品，用冷态破碎机进行切碎；2.2)将步骤2.1)中得到的破碎好的废木材颗粒进行分层筛分；2.3)将步骤2.2)中筛分的破碎好的废木材颗粒用烘干机进行烘干，烘干后的废木材颗粒作为高炉喷吹废木材的原料；3)将步骤2)得到的高炉喷吹废木材原料在辅助气源的输送下，经风口之前与煤粉混合一起喷入高炉。

【技术特征摘要】
1.一种高炉喷吹废木材的加入方法，其特征在于,包括以下步骤：1)废木材制品预处理：1.1)收集到的废旧木材制品由35％的刨花碎料、35％的废三合板和30％的废家具板组成，将其进行分拣、清洗；1.2)除去夹杂在清洗好的废旧木材中的杂质，得到清理好的废旧木材；1.3)将步骤1.2)中得到的清理好的废旧木材，按不同品种进行分类，得到分类整理好的废木材制品；其中，刨花碎料是栗木、油松木、杉木刨花混匀料，废三合板是栗木、油松木、杉木压制的三合板混合料，废家具板是人造刨花板；废木材的物质组成包含50％的纤维素、25％的半纤维素、22％的木质素、1％的无机物质以及2％的有机物质；2)废木材制品制粒：2.1)将步骤1)中得到的分类整理好的废木材制品，用冷态破碎机进行切碎，破碎到颗粒大小≤10mm；2.2)将步骤2.1)中得到的破碎好的废木材颗粒进行分层筛分得到粒度范围为3.15-5mm的废木材颗粒；2.3)将步骤2.2)中筛分的破碎好的废木材颗粒用烘干机进行烘干，烘干条件为105℃条件下干燥2小时以上，烘干后的废木材颗粒作为高炉喷吹废木材的原料；3)将步骤2)得到的高炉喷吹废木材原料在辅助气源的输送下，经风口之前与煤粉混合一起喷入高炉；辅助气体的压力高于高炉炉内压力和经过输送管路以及设备的压力损失之和的0.03MPa，添加量为煤粉量的3.5％。2.一种高炉喷吹废木材的加入方法，其特征在于,包括以下步骤：1)废木材制品预处理：1.1)收集到的废旧木材制品由40％的刨花碎料、30％的废三合板和30％的废家具板组成，将其进行分拣、清洗；1.2)除去夹杂在清洗好的废旧木材中的杂质，得到清理好的废旧木材；1.3)将步骤1.2)中得到的清理好的废旧木材，按不同品种进行分类，得到分类整理好的废木材制品；其中，刨花碎料是栗木、油松木、杉木刨花混匀料，废三合板是栗木、油松木、杉木压制的三合板混合料，废家具板是人造刨花板；废木材的物质组成包含45％的纤维素、27％的半纤维素、25％的木质素、1％的无机物质以及2％的有机物质；2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清才，姚璐，任山，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85