本发明专利技术提供了一种高炉喷煤助燃剂及其应用和装置，适用于高炉喷吹煤粉燃烧领域。利用冶金矿物和钢铁废弃物为原料，如石灰石、白云石、高炉粉尘、烧结粉尘、转炉粉尘等进行组分优选和重新加工制成煤粉助燃剂，其中所述助燃剂主要由如下重量百分比成分制备得到：高炉粉尘5%-15%，矿槽灰10%-20%，白云石10%-25%，转炉粉尘30%-50%，石灰石20%-40%。然后将混合后的原料，经助燃剂制备和投料系统进入磨煤机，在煤粉制备过程中完成对煤粉表面改性，最终实现降低煤粉着火点和加快高炉风口前煤粉燃烧效率，提高高炉煤比和降低焦比，提升高炉喷煤综合经济效益。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种高炉喷煤助燃剂及其应用和装置，适用于高炉喷吹煤粉燃烧领域。利用冶金矿物和钢铁废弃物为原料，如石灰石、白云石、高炉粉尘、烧结粉尘、转炉粉尘等进行组分优选和重新加工制成煤粉助燃剂，其中所述助燃剂主要由如下重量百分比成分制备得到：高炉粉尘5%-15%，矿槽灰10%-20%，白云石10%-25%，转炉粉尘30%-50%，石灰石20%-40%。然后将混合后的原料，经助燃剂制备和投料系统进入磨煤机，在煤粉制备过程中完成对煤粉表面改性，最终实现降低煤粉着火点和加快高炉风口前煤粉燃烧效率，提高高炉煤比和降低焦比，提升高炉喷煤综合经济效益。【专利说明】一种高炉喷煤助燃剂及其应用和装置
本专利技术属于钢铁冶金行业，具体的说，涉及一种高炉喷煤助燃剂及其应用和装置。
技术介绍
从传统钢铁生产流程来看，炼铁系统是主要的耗能工序之一，约占钢铁生产总能耗的70%。为了降低炼铁能耗、减少污染排放和提高经济效益，国内外高炉炼铁广泛采用喷吹煤粉技术，以减少焦炭消耗。而大量理论研究和实践表明，煤粉在风口区燃烧率不到70%左右，随着喷煤量增大，风口回旋区的煤粉燃烧率会逐渐降低。余下的未燃煤粉进入炉体，会导致软熔带的焦炭透气性下降，降低了煤气利用率，还有部分被高速运动的煤气流带出高炉，致使煤气除尘灰中的碳含量增多，造成资源和能源浪费。综合分析，高炉炼铁高能耗的运行状态，很大的一部分是由煤粉的燃烧效率低导致。因此，要保持良好的煤粉利用状况，就必须使煤粉在风口区瞬间燃烧和气化，而如何提高风口前煤粉燃烧效率成为高炉增加煤比和以煤代焦的限制性因素 。高炉喷煤助燃节能技术是有效提高煤粉燃烧的一项节能技术。该节能技术的核心为煤粉助燃剂的选择和制备。目前，国内市场中高炉喷煤助燃产品较多，主要集中在稀土氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、稀土氧化物、高锰酸钾、MnO2、氯化物和一些矿物等。这些物质对加强煤燃烧均会起到一定作用，但由于对高炉喷煤催化助燃认识存在不足，各种方法中往往出现催化剂添加量大、成本昂贵等问题，工业实际使用效果并不明显。少数固体催化助燃剂(如氯盐、硝酸盐或纳、钾盐类型等)虽可明显降低助燃剂的添加量，但对高炉设备和煤气管道等有腐蚀作用，甚至对高炉顺行产生不利。综合来看，高炉喷煤助燃技术存在的主要问题有:(1)煤粉助燃剂的主要功能在于降低煤粉着火点和提高燃烧效率，其催化作用不在于助燃剂多少，关键在于煤粉表面附着助燃剂粒子数目多少，因而解决催化剂的纳微粒化技术和与煤粉的附着分散技术是关键；(2)由于煤粉助燃剂是一次性消耗型催化剂，要大规模工业应用，必须降低助燃剂制备成本和消耗量；(3)煤粉助燃剂的成分和配比都与煤种有关，助燃剂需要专煤专用，才能更大地发挥助燃作用；(4)助燃剂的高效作用的发挥还在于助燃系统的设计，优良的装备是高炉喷煤助燃技术的高效发挥保障，如果添加方法不恰当同样会失去助燃节能作用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种高炉喷煤助燃剂，本专利技术的助燃剂能够降低煤粉着火点，加快高炉风口前煤粉燃烧效率，提高高炉煤比和降低焦比，提升高炉喷煤综合经济效益。本专利技术的另一目的在于提供所述高炉喷煤助燃剂的应用。本专利技术的再一目的在于提供所述的助燃剂在高炉喷煤助燃中的使用方法。本专利技术的又一目的在于提供一种高炉喷煤装置。为达上述目的，一方面，本专利技术提供了一种高炉喷煤助燃剂，所述助燃剂主要原料由如下重量百分比成分组成:高炉粉尘5%-15%，矿槽灰10%-20%，白云石10%-25%，转炉粉尘30%-50%，石灰石 20%-40%。本专利技术提供的助燃剂是一种富含Ca、Fe、Mg等多种矿质元素的喷煤添加剂，主要利用冶金矿物和钢铁废弃物为原料，如石灰石、白云石、高炉粉尘、烧结粉尘、转炉粉尘等进行组分优选和重新加工制成煤粉助燃剂，然后在煤粉制备过程中完成对煤粉表面改性，实现降低煤粉着火点和提高煤粉的可燃性。根据本专利技术所述的助燃剂，本专利技术进一步优选所述助燃剂主要原料由如下重量百分比成分组成:高炉粉尘5%-10%，矿槽灰10%-15%，白云石10%-25%，转炉粉尘20%-40%，石灰石 30%_40% ；当所述的助燃剂主要原料由上述成分组成时，所述煤为无烟煤，煤粉燃点降低约20°C，燃烧率从70%以下提高到80%以上。根据本专利技术所述的助燃剂，本专利技术进一步优选所述助燃剂主要原料由如下重量百分比成分组成:高炉粉尘10%-15%，矿槽灰10%-20%，白云石10%-15%，转炉粉尘30%_50%，石灰石 20%_30% ；当所述助燃剂主要原料由上述成分组成时，所述煤为烟煤，煤粉燃点降低约10°C，燃烧率从80%以下提高到85%以上。根据本专利技术所述的助燃剂，所述助燃剂包括如下重量百分比成分:Ca05%~15%，Mg05% ~15%，CaCO315% ~35%，Fe20330% ~40%，Al203〈8%，Fe0〈10%，Si02<2%, Κ〈0.1%，Na〈0.1%，Pb〈0.1%，Ζ η〈0.1%。根据本专利技术所述的助燃剂，所述助燃剂是将上述原料充分混合，然后研磨至粒度为直径0.01mm以下的助燃剂质量含量大于90% ；其中进一步优选是研磨2-5小时后制备而成。所述的研磨为现有技术常规操作，譬如本专利技术优选的为将上述原料充分混合后，通过螺旋给料器进入到超细磨机中研磨。本专利技术的高炉喷煤助燃剂的应用，是将助燃剂和原煤在中速磨机中混合和研磨。由于助燃剂颗粒表面呈正电性和碱性，而煤粉颗粒表面呈负电性和弱酸性，二者一接触则会发生表面吸附和酸碱反应，因而在原煤研磨过程中，即可完成煤粉表面改性。改性后的成品煤粉用氮气输送到煤粉仓，然后经喷吹系统进入高炉内燃烧。另一方面，本专利技术提供了所述的助燃剂在高炉喷煤助燃中的应用，其中，所述煤为无烟煤或烟煤。根据本专利技术所述的应用，其中，当所述助燃剂主要原料由如下重量百分比成分组成时，所述煤为无烟煤:高炉粉尘5%-10%，矿槽灰10%-15%，白云石10%-25%，转炉粉尘20%_40%，石灰石 30%_40% ；根据本专利技术所述的应用，其中，当所述助燃剂主要原料由如下重量百分比成分组成时，所述煤为烟煤:高炉粉尘10%-15%，矿槽灰10%-20%，白云石10%-15%，转炉粉尘30%-50%，石灰石 20%-30% ；再一方面，本专利技术还提供了所述的助燃剂在高炉喷煤助燃中的使用方法，其中，当所述煤为烟煤时，所述助燃剂的质量用量为煤质量的0.5%-2% ；当所述煤为无烟煤时，所述助燃剂的质量用量为煤质量的1%_5%。根据本专利技术所述的使用方法，本专利技术是将助燃剂是先和煤混合并研磨后，再经喷吹进入高炉燃烧。根据本专利技术所述的使用方法，本专利技术进一步优选在助燃剂和煤混合时，助燃剂的投放口设置拉瓦尔管；其中优选拉瓦尔管的衍射角α为45° _65° ；根据本专利技术所述的使用方法，本专利技术进一步优选拉瓦尔管设置在煤投放口的煤输送方向的一侧，且所述拉瓦尔管的中心线和煤投放口边缘的距离为20-50cm，使得投放出来的助燃剂可以覆盖煤；这样可以使得煤和助燃剂接触更加充分。又一方面，本专利技术还提供了一种高炉喷煤装置，本专利技术是在原有高炉喷煤系统的基础上，增加了助燃剂的制备和投放系统，可保障助燃剂质量和增强助燃效果，有效地提高了煤粉的燃烧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高炉喷煤助燃剂，其特征在于，所述助燃剂主要由如下重量百分比成分制备得到：高炉粉尘5%?15%，矿槽灰10%?20%，白云石10%?25%，转炉粉尘30%?50%，石灰石20%?40%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志龙，王艳民，全强，张波，施设，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，郭占成，
类型：发明
国别省市：
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