基于高温热风的低碳烧结方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高温热风的低碳烧结方法，包括步骤：1、将环冷机（7）从进料端至出料端依次分为高温段、中高温段、中低温段和低温段；2、在环冷机与高温热风罩（3）之间设置热风炉（4），抽取高温段中的高温热风和中高温段的中高温热风，将高温热风和中高温热风混合成循环热风并输送至热风炉；3、循环热风在热风炉内通过生物质燃料加热形成高温循环热风；4、将高温循环热风输送至高温热风罩内，使高温循环热风进入烧结机料层进行烧结混合料的高温热风烧结。本发明专利技术能通过高温循环热风在烧结机料面进行高温热风烧结，从而降低烧结混合料中化石固体燃料的消耗，降低二氧化碳的排放。降低二氧化碳的排放。降低二氧化碳的排放。

【技术实现步骤摘要】
基于高温热风的低碳烧结方法


[0001]本专利技术涉及一种冶金工业烧结工艺，尤其涉及一种基于高温热风的低碳烧结方法。

技术介绍

[0002]中国的铁水产量占世界总产量的60%以上，目前，中国的炼铁工艺为传统烧结+高炉炼铁，且烧结矿约占入炉含铁原料总量的70%，每年烧结矿总产量达到10亿吨左右。烧结工序的能耗高，约占钢铁生产总能耗的12%，其中，80%左右是烧结过程中提供热量的煤焦等化石燃料的消耗。以生产每吨烧结矿矿消耗50kg煤焦等化石燃料计算，中国每年因生产烧结矿消耗的煤焦等化石燃料高达5000万吨，产生了大量的温室气体排放。
[0003]中国专利技术专利申请CN201910933417.6公开了一种热风烧结系统及方法，并具体公开了：在烧结前段料面上方设有热风罩I、在烧结中段料面上方设有热风罩II，热风罩I通过支管与冷却废气管道相连接，热风罩II与若干个气体混合装置相连接，烧结后段对应的风箱支管上设有节流阀。
[0004]中国专利技术专利ZL201210397375.7公开了一种循环利用烧结高温烟气进行热风烧结的装置及其方法，该方法使用烟道隔板将烧结烟道在后部隔开形成前部烟道和后部烟道；采用除尘器和循环风机对后部烟道中的高温烟气分别净化、加压后，一部分高温烟气通过集流管输送到热风烧结罩和热风保温罩，为烧结过程提供热空气，另一部分高温烟气经高压鼓风机二次加压后输送到烧结点火器，给所述烧结点火器煤气燃烧提供热空气。
[0005]中国专利技术专利申请CN201811331593.4公开了一种基于燃料分层和烟气循环的生物质炭替代焦炭的铁矿烧结装置和方法，该方法将烧结机后段具有高温低硫特点的烧结烟气抽出，并与冷却废气混合之后用于循环烧结，并利用生物质炭部分替代焦炭，降低化石燃料的消耗 及铁矿烧结生产成本。
[0006]上述烧结装置及方法虽然能一定程度上减少烧结的化石燃料消耗，但存在下述问题：1、循环烧结的烟气或环冷烟气温度都在350℃以下，减少烧结化石燃料的消耗量十分有限，约为1
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5kg/t
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s，即每吨烧结矿化石燃料消耗减少2
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10%。
[0007]2、由于原始生物质能量密度低，燃烧速度快，直接使用原始生物质燃料会导致烧结料层最高温度明显下降，从而导致烧结矿产量和质量显著降低，因此原始生物质燃料需要经过炭化处理后才能使用，生物质燃料炭化形成生物质炭的过程会增加大量能耗。此外，由于生物质炭比焦粉的燃烧速度更快，但生物质炭比焦粉的发热值低，两者的燃烧特性存在较大差异，使用生物质炭替代焦粉的替代比例十分有限，否则会降低烧结矿产质量指标。
[0008]3、为了维持较高的循环烟气温度，需要抽取大部分高温烧结烟气用于循环，会降低烧结主烟道烟气温度，从而降低主烟道电除尘系统使用寿命，且无法保证脱硫脱硝系统的高效低耗运转并导致排放污染风险。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种基于高温热风的低碳烧结方法，能通过高温循环热风在烧结机料面进行高温热风烧结，从而降低烧结混合料中化石固体燃料的消耗，降低二氧化碳的排放。
[0010]本专利技术是这样实现的：一种基于高温热风的低碳烧结方法，该基于高温热风的低碳烧结方法应用于烧结机上，该烧结机包括：烧结台车、设置在烧结台车上的点火炉、覆盖在烧结台车上方的高温热风罩、用于冷却热烧结矿的环冷机；所述的基于高温热风的低碳烧结方法包括以下步骤：步骤1：将环冷机从进料端至出料端依次分为高温段、中高温段、中低温段和低温段；步骤2：在环冷机与高温热风罩之间设置热风炉，抽取高温段中的高温热风和中高温段的中高温热风，将高温热风和中高温热风混合成循环热风并输送至热风炉；步骤3：循环热风在热风炉内通过生物质燃料加热形成高温循环热风；步骤4：将高温循环热风输送至高温热风罩内，使高温循环热风进入烧结机料层进行烧结混合料的高温热风烧结。
[0011]在所述的步骤2中，在热风炉与环冷机之间设置除尘器，循环热风通过除尘器除尘。
[0012]除尘后的所述的循环热风中粉尘含量≤45mg/m3。
[0013]在所述的步骤2中，高温热风的温度范围为400
‑
500℃，高温热风为：环境温度的空气在中低温段与烧结矿一次热交换后，再进入高温段与烧结矿二次热交换后产生的热空气。
[0014]在所述的步骤2中，中高温热风的温度范围为280
‑
400℃，中高温热风为：环境温度的空气在低温段与烧结矿一次热交换后，再进入中高温段与烧结矿二次热交换后产生的热空气。
[0015]在所述的步骤3中，生物质燃料为原始生物质燃料、生物质炭或原始生物质燃料与生物质炭的混合物；生物质燃料的粒度小于10mm，生物质燃料的热值≥15MJ/kg。
[0016]在所述的步骤4中，高温热风烧结时，高温循环热风的温度与烧结混合料中化石固体燃料的配比量成反比。
[0017]所述的高温循环热风的温度为500
‑
1000℃时，烧结混合料中化石固体燃料的配比量为2.7
‑
1.7%。
[0018]所述的烧结混合料中化石固体燃料为焦粉、煤粉、兰炭中的至少一种。
[0019]在所述的步骤4中，高温热风罩贴合点火炉的出口端设置，且高温热风罩的长度占烧结机总长度的60
‑
75%。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1、本专利技术由于采用生物质燃料加热空气热交换后的高温段热风和中高温段热风，形成500
‑
1000℃的高温循环热风，用于在烧结机料面进行高温热风烧结，可以显著降低烧结化石燃料消耗和CO2排放，实现绿色低碳烧结。
[0021]2、本专利技术由于采用间接换热式热风炉，能采用原始生物质燃料加热循环热风，无
需炭化生物质燃料，降低能耗，同时能避免直接使用生物质炭进行烧结时，生物质炭高燃烧速率导致的烧结矿产量和质量下降，以及生物质炭碱金属含量较高而引起的烧结矿碱金属含量升高等问题。
[0022]3、本专利技术由于将环冷机从进料端至出料端依次分为高温段、中高温段、中低温段和低温段，并采用鼓风机鼓入控制进行串级冷却，不仅可以确保烧结矿冷却效果，也可以进一步提高高温段中的高温热风和中高温段中的中高温热风的温度，从而降低加热循环热风的燃料消耗。
[0023]4、本专利技术由于采用高温热风和中高温热风混合成循环热风，无需抽取高温烧结烟气进行循环，能保证烧结主烟道中的烟气温度，有效避免了烧结主烟道中烟气温度降低而导致主烟道电除尘系统的使用寿命下降，也能保证脱硫脱硝系统的高效低耗运转。
[0024]本专利技术能采用原始生物质燃料将空气热交换形成的循环热风加热至500
‑
1000℃，并通过高温循环热风在烧结机料面进行高温热风烧结，从而使烧结混合料中化石固体燃料的配比量降低至2.7
‑
1.7%，保证烧结矿的产量和质量，同时降低二氧化碳的排放。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高温热风的低碳烧结方法，该基于高温热风的低碳烧结方法应用于烧结机上，该烧结机包括：烧结台车（2）、设置在烧结台车（2）上的点火炉（1）、覆盖在烧结台车（2）上方的高温热风罩（3）、用于冷却热烧结矿的环冷机（7）；其特征是：所述的基于高温热风的低碳烧结方法包括以下步骤：步骤1：将环冷机（7）从进料端至出料端依次分为高温段、中高温段、中低温段和低温段；步骤2：在环冷机（7）与高温热风罩（3）之间设置热风炉（4），抽取高温段中的高温热风和中高温段的中高温热风，将高温热风和中高温热风混合成循环热风并输送至热风炉（4）；步骤3：循环热风在热风炉（4）内通过生物质燃料加热形成高温循环热风；步骤4：将高温循环热风输送至高温热风罩（3）内，使高温循环热风进入烧结机料层进行烧结混合料的高温热风烧结。2.根据权利要求1所述的基于高温热风的低碳烧结方法，其特征是：在所述的步骤2中，在热风炉（4）与环冷机（7）之间设置除尘器（6），循环热风通过除尘器（6）除尘。3.根据权利要求2所述的基于高温热风的低碳烧结方法，其特征是：除尘后的所述的循环热风中粉尘含量≤45mg/m3。4.根据权利要求1所述的基于高温热风的低碳烧结方法，其特征是：在所述的步骤2中，高温热风的温度范围为400
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500℃，高温热风为：环境温度的空气在中低温段与烧结矿一次热交换后，再进入高温段与烧结矿二次热交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊林，朱彤，李建，王臣，向家发，伍英，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：