本发明专利技术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。本发明专利技术针对挥发分氮和焦炭氮向NOx的转化分别设计了减排方法，通过抑制燃料N的氧化反应和促进NOx的还原反应双重手段，实现了在烧结过程中控制NOx的排放，针对性强、减排效果好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金领域，尤其设及一种基于抑制铁矿烧结过程燃料氮转化的 NOx控制方法。
技术介绍
NOx(氮氧化物)是光化学烟雾和酸雨的主要成因之一，其排放造成的污染问题严 重影响生态环境和危害人体健康。目前工业最主要的NOx排放来自于化石燃料(煤、石油、天 然气等）的燃烧，钢铁企业是NOx排放的重要来源之一，占全国NOx排放量的10% W上。而在 烧结工序中，要消耗大量的焦粉、无烟煤等，其NO巧敞量占钢铁企业总排放量的48%。2015 年1月1日开始实施的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》中规定NOx排放新标准为 300mg/m3，而目前国内钢铁企业烧结烟气中NOx浓度一般在400~600mg/m3，实现烧结过程中 NOx的减排迫在眉睫。 烧结过程中NOx主要为燃料型NOx，一般来源于焦粉或无烟煤等的燃烧。在通常的 燃烧溫度下，固体燃料燃烧产生的NOx中NO占90%左右，N02占5%~10%，N20占1 %左右。同 时，如果存在还原性气氛和适当的催化剂作用，NOx还可能被还原成化或低价的NOx。燃料型 NOx的生成机理比较复杂，与氮元素在挥发分和焦炭中的分配、燃烧溫度和氧浓度等密切相 关。大量实验结果表明，加热初期，挥发分氮释放出含氮基团比例较高，随着溫度的升高和 反应时间的延长，焦炭氮中的含氮基团开始大量参与反应。 目前，针对NOx减排W及脱除方法国内外学者已经展开了大量的研究，主要有W下 Ξ种类型的工艺技术:①低NOx燃烧技术，通过用减少燃料周围氧浓度、降低燃烧溫度、减少 燃料在高溫区停留时间、在炉中加入还原剂等手段促进NOx分解或者还原为化;②选择性催 化还原烟气脱硝技术，在一定溫度和具有催化剂的条件下，利用〇l4、C0、也、N也等还原性物 质将NOx还原成N2;③选择性非催化还原烟气脱硝技术，是向烟气中喷氨或尿素等含有氨基 的还原剂，在高溫(850~1100°C)和没有催化剂的情况下，通过烟道气流中产生的氨自由基 与NOx反应，把NOx还原成化和也0。W上技术上均可实现NOx的减排，但是存在成本高、工艺复 杂等问题，且主要适用于燃煤电厂。因钢铁烧结烟气产生量大、烟气溫度低，采用选择性催 化脱硝等末端治理的工艺需要配套的烟气处理设备投入大、成本高。而对于低NOx燃烧技 术，由于烧结过程设及多种复杂的反应过程，改变燃烧条件可能对烧结过程产生较大影响， 其尚难应用于烧结过程。国外有学者在烧结点火前利用微波加热处理上层烧结料，认为可 W在一定程度上降低NOx的排放，但是化浓度需控制在18% W下。国内王志等人采用解禪燃 烧与烟气返回共脱硝工艺，向循环回烧结台车的烟气中添加含也、COW及N也、HCN的热解气 W还原生成的NOx，使得NOx得到一定程度的降解;武汉科技大学毕学工等人向烧结混合料 中添加高溫条件下可W分解生成N也的氨类添加剂，在铁矿石的催化作用下，N也可W还原烧 结过程中生成的NOx。但是研究表明W上技术不仅会影响烧结矿产质量指标，且减排效率并 不理想，大量添加剂的使用也增加了成本。因此，开发一种简单有效、低成本的烧结NOx减排 技术，对钢铁烧结厂减少污染物排放、降低环保成本具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于抑制烧结过程燃 料氮转化的NOx控制方法，该工艺过程简单、对设备要求低、成本低廉，在不增加烧结生产成 本、不降低烧结矿产质量的基础上能有效实现NOx的减排。 为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为： -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 的碳氨化合物配料后，在圆筒混合机中进行预制粒，所得混合料与剩余含铁原料、烙剂、烧 结返矿进行常规制粒;然后将其布料、点火、烧结;其中所述烧结燃料为焦粉或者无烟煤。 上述的方法，优选的，所述预制粒过程中，-1mm烧结返矿的用量为烧结燃料质量的 1.5 ~3.0 倍。 上述的方法，优选的，所述细粒赤铁矿中Si化的质量含量为4~6% ;所述细粒赤铁 矿为-0.074mm质量含量大于70 %的赤铁精矿，或-0.5mm质量含量大于50 %的赤铁粉矿，或 两者的混合物。 上述的方法，优选的，所述细粒赤铁矿的添加量为烧结铁矿总质量的20~40%。 上述的方法，优选的，所述碳氨化合物选自薦糖、淀粉、簇甲基纤维素、佩利多中的 一种或者几种，其添加量为烧结燃料、-1mm的烧结返矿、细粒赤铁矿质量之和的0.1 %~ 0.3%。 上述的方法，优选的，通过生石灰调节细粒赤铁矿与生石灰构成的混合料碱度 (化0与Si化的质量比）为2.0~2.4。 本专利技术通过烧结燃料与细粒赤铁矿、细粒烧结返矿、生石灰W及具有粘结作用的 碳氨化合物制成小球，其目的在于:①挥发分氮在燃烧初期便开始释放，此时烧结燃料周边 的碳氨化合物可在燃烧溫度较低时分解出CH、C0、H、0H等基团，运些基团不仅可W与挥发分 中的含氮化合物反应抑制NOx生成，还能够还原已生成的NOx;②随着燃烧溫度的提高，焦炭 氮开始发生氧化反应，而此时小球中的-1mm的烧结返矿，由于自身含有铁酸巧等催化NOx降 解的物质，且比表面积较大，可促进NOx还原为化，同时，由于细粒级的烧结返矿在较低溫度 下即可形成液相，可促进细粒赤铁矿与生石灰之间的反应，且由于物料碱度控制在2.0~ 2.4之间，有利于燃料周边形成更多的铁酸巧系物质，从而进一步促进了NOx的还原降解。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于： (1)本专利技术针对挥发分氮和焦炭氮向NOx的转化分别设计了减排方法，通过抑制燃 料N的氧化反应和促进NOx的还原反应双重手段，实现了在烧结过程中控制NOx的排放，针对 性强、减排效果好。 (2)本专利技术通过烧结燃料与细粒赤铁矿、细粒烧结返矿、生石灰W及具有粘结作用 的碳氨化合物制成小球，充分发挥了碳氨化合物的作用，其粘结性能有利于制粒，同时在燃 烧条件下碳氨化合物易挥发生成有益于抑制NO生成的CH、C0、H、0H等基团，并利用烧结自产 烧结返矿含有催化剂铁酸巧的特性，W及通过合理配料有效促进烧结过程在低溫下快速生 成铁酸巧，有效提高了燃烧过程NOx的还原降解，实现了烧结过程中控制NO巧敞，无需后续 烟气处理，且不改变常规烧结工艺制度，不增加生产成本，不会降低烧结矿产质量。【具体实施方式】 为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述， 但本专利技术的保护范围并不限于W下具体的实施例。 除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义 相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术 的保护范围。 除有特别说明，本专利技术中用到的各种试剂、原料均为可W从市场上购买的商品或 者可W通过公知当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于抑制铁矿烧结过程燃料氮转化的NOx控制方法，其特征在于，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；其中所述烧结燃料为焦粉或者无烟煤。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范晓慧，甘敏，吕薇，陈许玲，姜涛，李光辉，季志云，周阳，余志元，何向宁，袁礼顺，郭宇峰，杨永斌，黄柱成，李骞，张元波，朱忠平，李强，汪国靖，田野，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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