一种转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法技术

本发明专利技术公开了一种转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，属于高炉炼铁技术领域，所述方法首先对转炉除尘灰进行实验样品制备，其次通过实验检测分析其对高炉喷吹的害性，最后通过实验及模型计算最适宜添加量，所述方法包括以下步骤：样品预处理；样品危害性检测分析；转炉除尘灰优化添加量分析最优添加量，该方法考虑转炉除尘灰成分和添加量对风口前煤粉燃烧、炉缸温度、炉渣碱度及高炉长寿等方面的影响，提出了一套完整的转炉除尘灰最佳利用方案的确定思路。本发明专利技术可以针对不同转炉除尘灰进行系统分析，对其添加比例和利用方式进行科学的推荐，保证高炉稳定顺行的基础上，最大限度的利用钢铁厂废弃物资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高炉炼铁
，具体涉及一种转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法。
技术介绍
转炉除尘灰主要源于转炉炼钢过程中铁水的烧损和未反应的辅助原料(石灰石和白云石等)的细小颗粒。转炉除尘灰具有粒度细、含铁的特点，是宝贵的二次资源，钢铁企业利用转炉除尘灰的方案也不断增多。专利CN201410581363.9利用转炉除尘灰、烧结返矿和轻烧白云石粉混合制备压球代替铁矿石用于炼钢；专利CN201410717056.9将转炉除尘灰与铁精矿、膨润土混合后制备氧化性球团，并用转炉除尘灰代替膨润土，提高球团矿的含铁品位；专利CN201410012305.4利用高压氮气将转炉除尘灰自料仓喷吹至铁水罐内，达到降低铁水温度的目的；专利CN201410288329.2将炼钢转炉的粗除尘灰和细除尘灰与氧化铁皮按一定比例与结合剂混合制备冷固结球团用于炼钢过程。专利CN201410677839.9将转炉除尘灰制浆后在接触池中对焦化废水生化出水进行吸附处理，吸附后的沉淀物送至烧结厂掺混，实现转炉除尘灰的二次利用。专利CN201310071782.3称取转炉除尘灰、熔剂、粘结剂，经混合、造球和干燥制备转炉除尘灰球，并将其作为炼钢脱磷氧化剂加入钢包中。专利CN201210579653.0将转炉除尘灰加入烧结料中进行烧结，实现工业固体废弃物的二次利用。专利CN201410147150.5将转炉二次除尘灰与废弃中间包涂料按一定比例混合制备阻断剂，用于分层处理铸余钢水。转炉除尘灰具有含铁高、粒度细的特点，从物化性能上分析有望作为一种高炉喷吹物直接返回高炉利用。因此本专利从高炉喷吹除尘灰对煤粉燃烧、高炉长寿和炉况影响的角度出发，建立了一套转炉除尘灰用于高炉喷出的适宜方案确定
的方法。该方法有助于拓展转炉除尘灰的二次利用方式，对钢铁企业的固体废弃物循环利用和节能减排具有重要的指导意义。
技术实现思路
本专利技术针对转炉除尘灰的资源特点和高炉喷吹的工艺优势，提供了一种转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法。本专利技术采用以下技术方案：一种转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，所述方法首先对转炉除尘灰进行实验样品制备，其次通过实验检测分析其对高炉喷吹的害性，最后通过实验及模型计算最适宜添加量，所述方法包括以下步骤：步骤1、样品预处理；步骤2、样品危害性检测分析；步骤3、转炉除尘灰优化添加量分析最优添加量。进一步的，所述步骤1具体为：将转炉除尘灰在25℃烘干箱中干燥24小时制备空气干燥基样品，备用。进一步的，所述步骤2包括：粒度检测分析和成分检测分析。进一步的，所述粒度检测分析包括：将制备的样品用激光粒度分析仪检测粒度分布，检验其粒度小于0.074mm颗粒占总体颗粒百分比，若粒度小于0.074颗粒所占比例小于60％，判定为有害，需进一步缩小粒度。进一步的，所述成分检测分析包括：将制备的样品用化学分析和荧光分析法检测化学成分含量，分别检测K、Na和S的含量，若除尘灰中K、Na含量超过1.5％或S含量超过0.6％时，判定为有害，除尘灰不能直接入炉，需要进行有害元素的脱除处理。进一步的，所述步骤3包括：煤粉燃烧率分析、煤粉热值分析和高炉冶炼炉况分析。进一步的，所述煤粉燃烧率分析包括：将干燥后的样品破碎至200-300目粒级，并与相同粒级的无烟煤按照不同添加比例进行混合，对混合样品进行燃烧性实验，煤粉燃烧实验采用差热天平进行，通过实验结果的失重曲线(TG)和失重率曲线(DTG)处理得到综合燃烧特性指数(SN)，分别记录不同比例混合的转炉除尘灰和无烟煤的综合燃烧特性指数(SN)，综合燃烧特性指数SN表征混合样品的综合燃烧性能，SN值越大，混合样品的燃烧特性越佳。 S N = W m a x · W m e a n T i 2 T f ]]>式中：Wmax为最大燃烧速率，(％/min)；Wmean为平均燃烧速率，(％/min)；Ti为燃尽温度，(℃)；Tf为着火温度，(℃)。进一步的，所述煤粉热值分析包括：将干燥后的样品破碎至200-300目粒级，并与相同粒级的无烟煤按照不同添加比例进行混合，掺混比例上限根据混合样品的灰分含量来确定，保证混合后样品中的灰分含量(除碳、铁元素外)小于12％。采用自动量热仪对混合样品的高位发热值进行检测，比对分析不同混合样品的高位发热值及转炉除尘灰添加量对煤粉热值的影响，作为转炉除尘灰适宜添加量的确定依据之一。一般保证混合样品的发热量不小于26000kJ/mol。进一步的，所述高炉冶炼炉况分析包括：通过高炉风口区热平衡模型(基于物质平衡和能量平衡，建立高炉局部区域能质平衡耦合模型)，计算转炉除尘灰添加量对高炉焦比、理论燃烧温度和炉渣碱度的影响规律。本专利技术的有益效果是：本专利技术基于转炉除尘灰成分和添加量对风口前煤粉燃烧、炉缸温度、炉渣碱度及高炉长寿等方面的影响，提出了一套完整的转炉除尘灰最佳利用方案的优化方法。本专利技术可以针对不同转炉除尘灰进行系统分析，对其添加比例和利用方式进行科学的推荐，保证高炉稳定顺行的基础上，最大限度的利用钢铁厂废弃物资源。给出了转炉除尘灰用于高炉喷吹的最优利用方案，同时该方法可用于钢铁厂其他含铁、含碳粉尘运用于高炉喷吹方案确定。附图说明图1为本专利技术流程示意图；图2为转炉除尘灰粒度分布图；图3为不同转炉除尘灰添加量下混煤的综合燃烧特性指数。具体实施方案为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。一种转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，首先对转炉除尘灰进行实验样品制备，其次通过实验检测分析其对高炉喷吹的害性，最后通过实验及模型计算最适宜添加量，所述方法包括以下步骤：步骤1、样品预处理：将转炉除尘灰在25℃烘干箱中干燥24小时制备空气干燥基样品，备用。步骤2、样品危害性检测分析，包括：粒度检测分析和成分检测分析；粒度检测分析：将制备的样品用激光粒度分析仪检测粒度分布，检验其粒度小于0.074mm颗粒占总体颗粒百分比，若粒度小于0.074颗粒所占比例小于60％，判定为有害，需进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，其特征在于，所述方法首先对转炉除尘灰进行实验样品制备，其次通过实验检测分析其对高炉喷吹的害性，最后通过实验及模型计算最适宜添加量，所述方法包括以下步骤：步骤1、样品预处理；步骤2、样品危害性检测分析；步骤3、转炉除尘灰优化添加量分析最优添加量。

【技术特征摘要】
1.一种转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，其特征在于，所述方法首先对转炉除尘灰进行实验样品制备，其次通过实验检测分析其对高炉喷吹的害性，最后通过实验及模型计算最适宜添加量，所述方法包括以下步骤：步骤1、样品预处理；步骤2、样品危害性检测分析；步骤3、转炉除尘灰优化添加量分析最优添加量。2.根据权利要求1所述的转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，其特征在于，所述步骤1具体为：将转炉除尘灰在25℃烘干箱中干燥24小时制备空气干燥基样品，备用。3.根据权利要求1所述的转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，其特征在于，所述步骤2包括：粒度检测分析和成分检测分析。4.根据权利要求3所述的转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，其特征在于，所述粒度检测分析包括：将制备的样品用激光粒度分析仪检测粒度分布，检验其粒度小于0.074mm颗粒占总体颗粒百分比，若粒度小于0.074颗粒所占比例小于60％，判定为有害，需进一步缩小粒度。5.根据权利要求3所述的转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，其特征在于，所述成分检测分析包括：将制备的样品用化学分析和荧光分析法检测化学成分含量，分别检测K、Na和S的含量，若除尘灰中K、Na含量超过1.5％或S含量超过0.6％时，判定为有害，除尘灰不能直接入炉，需要进行有害元素的脱除处理。6.根据权利要求1所述的转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，其特征在于，所述步骤3包括：煤粉燃烧率分析、煤粉热值分析和高炉冶炼炉况分析。7.根据权利要求6所述的转炉除尘灰用于高炉喷吹的优化方法，其特征在于，所述煤粉燃烧率分析包括：将干燥后的样品破碎至200-300目粒级，并与相同粒级的无烟煤按照不同添加比例进行混合，对混合样品进行燃烧性实验，煤粉燃烧实验采用差热天平进行，通过实验结果的失重曲线(TG)和失重率曲线(DTG)处理得到综合燃烧特性指数(SN)，分别记录不同比例混合的转炉除尘
\t灰和无烟煤的综合燃烧特性...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建良，徐润生，王广伟，刘征建，焦克新，宋腾飞，王海洋，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11