在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法技术

本发明专利技术提供了一种在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法。该方法通过在冶金炉的汽化冷却烟道上增设喷吹系统，在冶金炉冶炼中的冶金炉煤气回收时，将100～300目的石灰石粉直接喷入汽化冷却烟

Method for calcining and producing lime powder in vaporization cooling flue of metallurgical furnace

【技术实现步骤摘要】
在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法


[0001]本专利技术涉及冶金节能环保
，尤其涉及一种在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法。

技术介绍

[0002]冶金石灰，作为一种炼钢生产所必须的主要散状原料，炼钢生产所常用的“造渣剂”，其主要作用如下：(1)有利于炼钢炉内钢水脱磷、脱硫反应的进行；(2)防止钢水的二次氧化；(3)有利于保护炼钢炉的碱性炉衬，形成一定碱度的熔渣(一般终渣减度要求3.5左右，降低铁水中的[Si]氧化后生成的酸性物质对炉衬的侵蚀；(4)作为精炼炉如LF炉形成高碱度的白渣剂，有利于钢水精炼脱硫反应的进行。
[0003]炼钢从某种意义上说也是一个造渣的过程，冶金石灰的重要性逐步得到人们的重视和认知。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物，经900～1100℃煅烧而成。其中，石灰石在900～1000℃煅烧生成生石灰(CaO)和二氧化碳(CO2)，其分解反应为CaCO3→
CaO+CO2↑
，该分解反应为吸热反应，随着温度的升高分解速度加快。分解环境下CO2分压的大小也是影响分解速度的重要因素，CO2分压低，分解速度加快。在生产实际中，由于用燃料燃烧提供热量的工业窑炉中的燃烧产物中有氮气等其他成分，实际的CO2分压低于标准大气压，因此在窑内焙烧时石灰石表层部分的分解实际上在810～850℃时就已经开始，但是在石灰石内层分解所需的温度还是很高的，在工业生产中尽可能控制在高温状态，一般为1000～1100℃。
[0004]当前煅烧石灰石主要在竖炉或回转窑内进行，煅烧需要煤、焦炭、煤气、天然气等燃料提供热源，窑前设备投资大，储存和运输要求高，导致冶金用石灰的成本高。
[0005]在冶金炉工作期间，冶金炉生产吨钢水通常产生>70m3的冶金炉煤气；冶金炉炼钢过程中铁水中的碳与氧气反应生成一氧化碳，同时也有少量的碳被直接氧化成二氧化碳；碳氧反应后形成的含有CO、CO2、N2等混合气体称之为冶金炉煤气。由于冶金炉煤气的发生量并不均衡，成分也有变化。通常将冶金炉多次冶炼过程回收的煤气输入一个储气柜，混匀后再输送给用户。因此冶金炉吹炼前的后期一氧化碳浓度较低时，由放散烟囱燃烧放散。目前冶金炉煤气回收基本条件大都为:CO≥35％，O2<1.5％。
[0006]冶金炉煤气由炉口喷出时，温度高达1200～1600℃，并夹带大量氧化铁粉尘，需经降温、除尘，方能使用。目前，氧气冶金炉炼钢的煤气净化回收主要有两种方法，一是采用煤气湿法(OG法)净化回收系统，二是采用煤气干法(LT法)净化回收系统。但无论采用哪种方法，煤气出冶金炉后，冶金炉煤气中的氧气含量均不易控制且含有较高的CO2。
[0007]冶金炉煤气进行回收的前提条件除了要保证除尘系统的运行完好，高效率地捕集冶金炉烟气中的尘粒，使得煤气的质量满足用户需要外，还要确保一氧化碳的含量，使回收的煤气中单位发热值高。更为重要的是，要控制煤气中的氧含量在爆炸极限范围以外，按回收冶金炉煤气的安全规程要求，煤气中氧气体积含量>2％时予以放散，氧气体积含量<2％时可以进行回收，以达到保证煤气质量与安全回收的目的。
[0008]有鉴于此，有必要设计一种改进的在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，同时实现冶金炉烟气热量的回收以及冶金炉煤气的回收利用，以解决上述问题。

技术实现思路

[0009]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法。该方法将100～300目的石灰石粉直接喷入汽化冷却烟道，利用冶金炉高温烟气的余热，分解成石灰粉，与除尘的烟尘混合收集，分解的二氧化碳与其他烟气进行回收利用，从而实现对冶金炉烟气热量的高效利用以及冶金炉煤气的回收利用，而且分离出的烟尘还能直接用于炼钢球团矿的制备，为冶金产业的可持续性和可经济化生产提供一种有效途径。
[0010]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，在冶金炉的汽化冷却烟道上增设喷吹系统，包括如下步骤：在冶金炉冶炼中的冶金炉煤气回收时，通过所述喷吹系统将石灰石粉喷吹到所述汽化冷却烟道中；所述石灰石粉利用冶金炉高温烟气的余热，分解成石灰粉和二氧化碳；所述石灰粉与冶金炉烟气分离出的烟尘一起混合收集，所述二氧化碳与冶金炉烟气分离出的其他烟气进行回收利用。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述石灰石粉按1～30kg/t钢进行喷吹。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述石灰粉与冶金炉烟气分离出的烟尘一起用于炼钢球团的制备。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述石灰石粉的粒径小于0.075mm。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述石灰石粉的粒径为0.025～0.075mm。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述石灰石粉喷吹的载气为惰性气体或者常规汽化剂。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述惰性气体为氮气；所述常规汽化剂为CO2或者水蒸气。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述载气的流量为20～200m3/kg石灰石粉。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述喷吹系统包括喷气管、与所述喷气管相连通的喷粉罐和设置在所述汽化冷却烟道内的喷枪，所述喷枪与所述喷气管连通；所述喷粉罐用于容置所述石灰石粉，所述载气从所述喷气管喷入，并携带所述石灰石粉一起经所述喷枪喷入所述汽化冷却烟道内。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述喷枪设置于所述汽化冷却烟道的初始段，所述汽化冷却烟道的初始段与水平面垂直，所述喷枪与所述汽化冷却烟道的初始段的侧壁垂直。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，在冶金炉汽化烟道后，喷淋塔之前加设旋风收集器用于石灰的收集，避免烟气通过喷淋塔后对生产的石灰造成影响。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1.本专利技术提供的在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，通过在冶金炉的汽化冷却烟道上增设喷吹系统，在冶金炉冶炼中的冶金炉煤气回收时，将小于200目的石灰石粉直接喷入汽化冷却烟道，利用冶金炉高温烟气的余热，将其分解成石灰粉，与除尘的烟尘混合收集；分解的二氧化碳与其他烟气进行回收利用。如此设置，将汽化冷却烟道作为反应器，通过控制石灰石粉的粒径以及喷入量，能够实现对冶金炉烟气热量以及冶金炉煤
气的高效回收利用，相比竖炉、回转窑煅烧石灰石粉，冶金炉汽化烟道是天然的反应器，无需额外提供高温热源；石灰石粉分解产生的适量二氧化碳可以增加冶金炉高温烟气中二氧化碳的浓度，二氧化碳浓度越大，后期分离二氧化碳越容易，从而降低煤气回收成本；而且分离出的烟尘还能直接用于炼钢球团矿的制备，为冶金炉炼钢产业的可持续可经济化生产提供了一种有效途径。
[0023]2.本专利技术提供的在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，采用石灰石粉进行分解，热分解效率高，而且可直接喷入汽化冷却烟道内，不会对汽化冷却烟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，其特征在于，在冶金炉的汽化冷却烟道上增设喷吹系统，包括如下步骤：在冶金炉冶炼中的冶金炉煤气回收时，通过所述喷吹系统将石灰石粉喷吹到所述汽化冷却烟道中；所述石灰石粉利用冶金炉高温烟气的余热，分解成石灰粉和二氧化碳；所述石灰粉与冶金炉烟气分离出的烟尘一起混合收集，所述二氧化碳与冶金炉烟气分离出的其他烟气进行回收利用。2.根据权利要求1所述的在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，其特征在于，所述石灰石粉按1～30kg/t钢进行喷吹。3.根据权利要求2所述的在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，其特征在于，所述石灰粉与冶金炉烟气分离出的烟尘一起用于炼钢球团的制备。4.根据权利要求1所述的在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，其特征在于，所述石灰石粉的粒径小于0.075mm。5.根据权利要求4所述的在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，其特征在于，所述石灰石粉的粒径为0.025～0.075mm。6.根据权利要求1所述的在冶金炉汽化冷却烟道中煅烧生产石灰粉的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建安，王军，裴培炎，王怡，陈晓庆，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：