一种利用Ti-Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用Ti

【技术实现步骤摘要】
一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法


[0001]本专利技术属于烧结领域，尤其涉及一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法。

技术介绍

[0002]近年来钢铁行业发展迅速，同时环境污染也日益突出，烧结烟气污染物主要有硫化物和氮化物等。目前在烧结工序上大部分都没有氮氧化物脱除装置，作为一个主要的污染物，目前在环境监测上属于强制性要求，而且作为主要的污染物进行检测，如果超标就会被强制停机，烧结又作为钢铁流程的前端工序，直接影响钢铁生产的连续性，确保烧结生产连续是保证炼铁生产的重点工作。
[0003]降低烧结氮氧化物，且主要是由燃料燃烧引起的燃料型氮氧化物，在不降低烧结固体燃耗的情况下，目前的控制方法主要有2种，一是降低烧结温度，采用低温烧结，二是还原气氛，还原气氛可降低燃料挥发份中氮的二次氧化，进而降低烧结烟气中的NOx。为此，专利号CN201721708301.5和专利号CN201810065440.3公开的文献技术均采用氨化法对氮氧化物进行处理，此外，还有微晶法、活性炭法等烧结烟气NOx处理方法，但这些方法是已经产生的NOx进行处理，而非源头控制和过程处理，目前冶金业界对烧结所用煤粉和焦粉进行了燃料控制，主要是采用降低燃料消耗和采用低N含量的煤，但因煤种采购和成本因素等，实际可供钢铁企业选择的机会不多，为此，人们更多的是采用过程控制，即降低烧结温度，减少高温区，添加催化剂，保持还原气氛等方法，如安徽工业大学的专利CN201811161162.8和CN201810361856.X等即着眼于此。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法，充分利用了炼钢副产品，节省能源，又达到了降低烧结烟气中氮氧化物的目的。
[0005]本专利技术目的是这样实现的：
[0006]本专利技术的侧重点在于N同钛的氧化顺序高于N同氧，同时，利用金属铁的氧化能够释放热量，解决一般低N煤种的热值也低的问题，为此，向烧结混合料中添加Ti
‑
Fe，降低烧结烟气中的NOx。
[0007]一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法，包括配料—混合—制粒—烧结工序，在配料过程中将化石燃料同固氮剂预混合后同其它含铁物料及熔剂参加烧结过程。主要是利用N同Ti优先于N和O的反应，在包括煤粉和焦粉等化石燃料燃烧过程中，燃料中的N一经产生就同附近的Ti
‑
Fe反应，减少NOx排放，同时，也是利用燃料同Ti
‑
Fe预混合，利用二者充分接触的特点，提高Ti
‑
Fe的固氮效果。
[0008]所述固氮剂为Ti
‑
Fe合金粉。一方面是利用Ti+N
‑
TiN反应固氮减排，另一方面是添加零价铁，利用其氧化放热，降低烧结固体燃耗的同时，也能进一步减排。
[0009]在配料过程中，化石燃料与Ti
‑
Fe合金粉质量配比d为(40
‑
65)：(0.4
‑
1.2)。这是根据实验室实际优化所得，且跟烧结燃料的粒度有密切关系。烧结燃料过细，则烧结速度过
快，火焰前沿温度过高，烧结烟气中NOx含量容易提高，因此，宜多添加Ti
‑
Fe，减少NOx排放。此外，烧结燃料越多，烧结燃料挥发份中N含量越高，烧结烟气中NOx含量也会偏高，也应该多添加固氮剂降低NOx。
[0010]所述化石燃料为焦粉、煤粉的一种或两种，所述化石燃料的粒度为＜5mm。若所述化石燃料中1
‑
3mm粒度占比p与化石燃料与Ti
‑
Fe合金粉质量配比d存在如下关系：
[0011]当p>90％时，d为：(45
‑
65)：(0.4
‑
0.8)；
[0012]当80％<p≤90％时，d为：(45
‑
65)：(0.5
‑
0.9)；
[0013]当70％<p≤80％时，d为：(45
‑
65)：(0.6
‑
1.0)；
[0014]当60％<p≤70％时，d为：(45
‑
65)：(0.65
‑
1.2)。
[0015]即所述化石燃料中1
‑
3mm粒度组成占比每降低10％，Ti
‑
Fe合金粉的比例相应增加10％
‑
15％。
[0016]所述Ti
‑
Fe合金粉的粒度为≤3mm，其中Ti的质量百分含量不低于30％，合金粉内氧化物质量百分含量不超过5％。为使固氮剂和燃料有更加充足的接触面积，同时，还不会过细影响烧结透气性，因此，经实验优化，Ti
‑
Fe粒度应<3mm，且Ti
‑
Fe中Ti的含量越高，固氮的效果越好。
[0017]混合过程中可添加0.5
‑
1kg/t的粘结剂，包括膨润土、有机质粘结剂、淀粉、硅酸钠等粘结剂的1种或几种的组合。这是为了更好的使Ti
‑
Fe同燃料更好的混合，使固氮的效果发挥的更明显。
[0018]本专利技术的有益效果在于：
[0019]烧结过程中添加Ti
‑
Fe粉后，可以降低烧结燃烧层温度50
‑
200℃，并利用铁酸钙对氮氧化物催化分解的作用降低烧结烟气中氮氧化物的含量50
‑
120mg/m3，既充分利用了炼钢副产品，节省能源，又达到了降低烧结烟气中氮氧化物的目的。
具体实施方式
[0020]下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0021]本专利技术实施例根据技术方案的组分配比，进行配料
‑
混合
‑
烧结。
[0022]本专利技术实施例Ti
‑
Fe合金粉成分见表1。本专利技术实施例烧结配料方案见表2。Ti
‑
Fe和焦粉预混合对烟气中NOx的影响见表3。
[0023]一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法，包括配料—混合—制粒—烧结工序，其特征在于，在配料过程中将化石燃料同固氮剂预混合后同其它含铁物料及熔剂参加烧结过程。
[0024]所述固氮剂为Ti
‑
Fe合金粉。
[0025]在配料过程中，化石燃料与Ti
‑
Fe合金粉质量配比d为：(45
‑
65)：(0.4
‑
1.2)。
[0026]所述化石燃料为焦粉、煤粉的一种或两种，所述化石燃料的粒度为＜5mm。
[0027]若所述化石燃料中1
‑
3mm粒度占比p与化石燃料与Ti<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法，包括配料—混合—制粒—烧结工序，其特征在于，在配料过程中将化石燃料同固氮剂预混合后同其它含铁物料及熔剂参加烧结过程。2.根据权利要求1所述的一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法，其特征在于，所述固氮剂为Ti
‑
Fe合金粉。3.根据权利要求2所述的一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法，其特征在于，在配料过程中，化石燃料与Ti
‑
Fe合金粉质量配比d为：(45
‑
65)：(0.4
‑
1.2)。4.根据权利要求1所述的一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法，其特征在于，所述化石燃料为焦粉、煤粉的一种或两种，所述化石燃料的粒度为＜5mm。5.根据权利要求3所述的一种利用Ti
‑
Fe作固氮剂的铁矿烧结的方法，其特征在于，若所述化石燃料中1
‑
3mm粒度占比p与化石燃料与Ti
‑
Fe合金粉质量配比d...

【专利技术属性】
技术研发人员：任伟，王亮，韩子文，李金莲，张立国，张伟，朱建伟，胡绍磊，张帅，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：