一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备及烧结方法技术

本发明专利技术公开了一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备方法，包括：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、将铁矿粉一与熔剂混匀造球，制备母球；步骤3、铁矿粉二与燃料均匀混合制备粘附粉；步骤4、将母球与粘附粉进行混匀造球，得到同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料。同时，本发明专利技术还公开了使用上述方法制备的原料进行烧结的方法。本发明专利技术的有益效果为：利用铁矿烧结NOx和SO2的生成特性进行分级制粒，促进铁酸钙和CaSO4的形成，降低烧结过程中NOx和SO2的排放；相较于传统工艺，NOX减排可达20％～40％，SO2减排可达5％～20％。

Raw material preparation and sintering method for simultaneous reduction of NOx and SO2 emissions from iron ore sintering

The invention discloses a raw material and reduce NOx and SO2 emission in iron ore sintering preparation method comprises the following steps: 1, according to the mass ratio of the iron ore powder, fuel and flux; the iron ore powder according to the quality score for an iron ore powder and iron ore powder two; step 2, the iron ore powder and a flux mixing building the ball ball, preparation; step 3, two iron ore powder and mixed powder preparation of uniform adhesion; step 4, the cue ball and adhesion powder mixing pelletizing, obtained while reducing NOx and SO2 emissions in iron ore sintering raw material. At the same time, the method for sintering raw material prepared by the method mentioned above is also disclosed. The invention has the advantages that the grading granulation formation characteristics of iron ore sintering using NOx and SO2, promote the formation of calcium ferrite and CaSO4, reduce NOx and SO2 emissions in the sintering process; compared with the traditional process, NOX reduction can reach 20% to 40%, SO2 emission reduction of up to 5% ~ 20%.

【技术实现步骤摘要】
一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备及烧结方法
本专利技术涉及冶金环境保护
，尤其涉及一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备及烧结方法。
技术介绍
NOx和SO2是形成酸雨和光化学烟雾的主要原因，也是雾霾的主要成因，严重影响生态环境和人类健康，有效减少NOx和SO2的排放具有重要意义。目前，我国NOx和SO2的年排放量均在2000万吨左右。2015年，我国NOx和SO2排放量分别为1851.9和1859.1万吨，工业NOx和SO2排放量分别达到1180.9和1556.7万吨，分别占全国NOx和SO2排放总量的63.8％和83.7％。在工业NOx和SO2排放量当中，钢铁工业NOx和SO2排放量分别为55.1万吨和136.8万吨，占工业NOx和SO2排放总量的4.7％和8.8％，是重要的工业NOx和SO2排放源。烧结工序排放的NOx和SO2分别约占整个钢铁生产流程NOx和SO2排放量的50％和60％左右，是钢铁企业主要的NOx和SO2排放工序。烧结过程NOx和SO2排放的特点是，烟气排放量大，NOx和SO2浓度波动大，一吨烧结矿产生的烟气量一般为3500～5000m3，而烧结烟气中NOx浓度一般为0～600mg/m3，SO2浓度一般为400～5000mg/m3。目前，我国在烧结烟气脱硫方面已取得了显著的成效，但仍存在诸多问题，如石灰消耗量大、脱硫废水难处理、脱硫石膏较难利用、设备腐蚀严重、投资成本和操作费用较高等。而在烧结烟气脱硝方面却进展缓慢，我国有报道的烧结烟气脱硝装置不到10台，其中主要以活性炭法为主，活性炭法可同时脱除SO2、NOx及二噁英和其他有害物质，但该工艺运行费用高、投资成本大，在钢铁市场不景气的背景下难以广泛推广使用。当前针对烧结过程NOx和SO2的治理主要以末端治理为主，从源头出发降低烧结过程NOx和SO2排放的相关研究较少。欧洲钢铁行业烧结工序通过使用硫含量较低的原燃料使SO2排放浓度小于500mg/m3，在经过脱硫后，SO2排放浓度小于100mg/m3。而国内钢铁企业烧结原燃料相对固定，不易通过改变烧结原燃料的方法减少SO2排放。从源头通过使用含氮较低燃料的方式减少烧结过程NOx排放也会增加生产成本，不利于企业降本增效和稳定生产。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备及烧结方法，用以同时降低烧结NOx和SO2的排放量，在对现有烧结原料制备工艺流程改造较小的前提下，实现降低烧结过程中NOx和SO2排放的目的，同时降低了钢铁企业处理烧结烟气的成本。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备方法，主要包括以下步骤：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二两部分；步骤2、将铁矿粉一与熔剂均匀混合进行混匀造球，制备母球；步骤3、铁矿粉二与燃料均匀混合制备粘附粉；步骤4、将母球与粘附粉进行混匀造球，得到同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料。本专利技术利用铁矿烧结NOx和SO2的生成特性进行分级制粒，根据铁酸钙和Fe2O3对NOx的催化还原作用，利用物料颗粒内部温度较低优势和增加铁矿粉与熔剂的接触机会，相较于传统工艺，更加促进了铁酸钙形成，降低了烧结过程中NOx的排放；利用物料颗粒内部温度较低优势和增加母球中硫与CaO的接触机会，促进CaSO4等的形成，降低烧结过程中SO2的排放；同时燃料外置有利于燃料燃烧增加还原性气氛和提高热量利用率，进一步促进铁酸钙的形成和NOx和SO2的降低；本专利技术工艺相较于传统工艺，NOx减排可达20％～40％，SO2减排可达5％～20％。进一步的，所述步骤1中，所述铁矿粉、燃料及熔剂的质量配比分别为：铁矿粉70％～80％、燃料5％～9％、熔剂10％～25％。本专利技术使用上述配比制备原料，能够保证烧结过程顺利进行所需热量及成品烧结矿具有合适强度及冶金性能；本专利技术铁矿粉可以选择任意类型的铁矿粉，并没有特殊限制。进一步的，所述燃料为焦粉，所述熔剂为白云石、石灰石及生石灰。焦粉的主要作用是为烧结过程提供充足的热量，保证烧结过程顺利进行；熔剂的主要作用是在烧结过程中产生足够的粘结相，保证烧结矿强度。进一步的，所述步骤1中，所述铁矿粉一和铁矿粉二的质量比为0.8～1.2。本专利技术铁矿粉一和铁矿粉二的质量比为0.8～1.2，有利于增加铁矿粉与熔剂的接触机会，促进铁酸钙的发展和CaSO4等的形成，铁酸钙的发展一方面可增强其对NOx的催化还原效果，另一方面可增加烧结矿的强度，提高烧结矿质量；CaSO4等的形成可减少SO2的排放。进一步的，所述步骤2中，铁矿粉一与熔剂在圆盘造球机中进行混匀造球，混匀造球过程中配加溶剂水，将造好的球作为母球，所述配水总质量为铁矿粉、燃料及熔剂总质量的5％～7％。本专利技术步骤2配加溶剂水能够提高铁矿粉一与熔剂的润湿效果，有利于提高制粒效果；配水总质量为铁矿粉、燃料及熔剂总质量的5％～7％，一方面可提高和改善母球的成球性和致密性，另一方面更有利于母球与原料的粘附。进一步的，所述步骤2中，混匀造球时间为3～5min，所述圆盘造球机半径为2～3m，转速为5～6r/min，倾角45°～50°，所制备出的直径为3～6mm的母球的质量占母球总质量的50％～80％。将混匀造球时间控制为3～5min，圆盘造球机半径选择2～3m，能够保证铁矿粉一与熔剂的混匀及制粒效果；将转速控制为5～6r/min，倾角控制在45°～50°，能够使铁矿粉一与熔剂达到较好的制粒效果；控制直径3～6mm的母球的质量占母球总质量的50％～80％，一方面有利于后续母球同粘附粉的粘附及制粒，另一方面能够确保母球通过后续工序处理，获得合适尺寸和比例，保证后续工序顺利进行。进一步的，所述步骤3中，所述铁矿粉二与燃料在圆筒混料机中混匀，制备粘附粉。进一步的，所述铁矿粉二与燃料的混合时间控制在3～5min，转速为其中，R为圆筒混料机半径，单位为m；将混合均匀的铁矿粉二与燃料作为粘附粉。将混合时间控制为3～5min，转速控制为能够保证铁矿粉二与燃料达到较好的混匀效果。进一步的，所述步骤4中，将母球与粘附粉进行混匀造球过程中配加雾化水，配加雾化水的总质量为铁矿粉、燃料及熔剂总质量的2％～4％。本专利技术配加雾化水能够提高母球与粘附粉的润湿效果，有利于提高制粒效果；配水总质量为铁矿粉、燃料及熔剂总质量的2％～4％，一方面有利于粘附粉在母球表面的粘附，另一方面可提高和改善母球的成球性和致密性。进一步的，所述步骤4中，混匀造球时间控制为4～6min，所述圆盘造球机半径为3～4m，转速为6～7r/min，倾角45°～53°，所制备出的直径为6～9mm的料球质量占料球总质量的50％～80％。将混匀造球时间控制为4～6min，圆盘造球机半径选择3～4m，能够充分保证母球与粘附粉的混匀及制粒效果；将转速控制为6～7r/min，倾角控制在45°～53°，能够使母球与粘附粉达到较好的制粒效果；控制直径6～9mm的料球质量占料球总质量的50％～80％，有利于保证烧结生产过程中料层具有良好的透气性，使烧结过程能够正常顺利进行。一种根据上述方法制备的原料进行烧结的方法，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：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二两部分；步骤2、将铁矿粉一与熔剂均匀混合进行混匀造球，制备母球；步骤3、铁矿粉二与燃料均匀混合制备粘附粉；步骤4、将母球与粘附粉进行混匀造球，得到同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料。

【技术特征摘要】
1.一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：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二两部分；步骤2、将铁矿粉一与熔剂均匀混合进行混匀造球，制备母球；步骤3、铁矿粉二与燃料均匀混合制备粘附粉；步骤4、将母球与粘附粉进行混匀造球，得到同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料。2.根据权利要求1所述的一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述铁矿粉、燃料及熔剂的质量配比分别为：铁矿粉70％～80％、燃料5％～9％、熔剂10％～25％。3.根据权利要求1或2所述的一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备方法，其特征在于，所述燃料为焦粉，所述熔剂为白云石、石灰石及生石灰。4.根据权利要求3所述的一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述铁矿粉一和铁矿粉二的质量比为0.8～1.2。5.根据权利要求4所述的一种同时降低铁矿烧结NOx和SO2排放的原料制备方法，其特征在于，所述步骤2中，铁矿粉一与熔剂在圆盘造球机中进行混匀造球，混匀造球过程中配加溶剂水，将造好的球作为母球，所述配水总质量为铁矿粉、燃料及熔剂总质量的5％～7％；混匀造球时间为3～5min，所述圆盘造球机半径为2～3m，转速为5～6r/min，倾角45°～50°...

【专利技术属性】
技术研发人员：郄俊懋，张春霞，齐渊洪，王海风，严定鎏，郦秀萍，
申请(专利权)人：钢研晟华工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11