CN112430732B - 一种炼焦除尘灰压块及其制备方法 - Google Patents
一种炼焦除尘灰压块及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112430732B CN112430732B CN202011322212.3A CN202011322212A CN112430732B CN 112430732 B CN112430732 B CN 112430732B CN 202011322212 A CN202011322212 A CN 202011322212A CN 112430732 B CN112430732 B CN 112430732B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coking
- blast furnace
- parts
- briquetting
- ash
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
- C22B1/244—Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
本发明公开了一种炼焦除尘灰压块及其制备方法，所述炼焦除尘灰压块包括以下质量份的组分：焦化除尘灰80‑99、贫瘦煤0.1‑10、赤铁矿粉0.1‑10、粘结剂2‑5。所述制备方法包括以下步骤：混合、压块、烘干、筛分。本发明通过造块将作为危化品的焦化除尘灰中的碳质实现了高效利用，并有效改善高炉操作，降低高炉冶炼用燃耗，可有效缓解高炉炼铁工序煤耗指标问题。
Description
技术领域
本发明属于高炉炼铁技术领域，具体而言，涉及一种炼焦除尘灰压块及其制备方法。
背景技术
高炉作为炼铁过程中的主工序，以其高产、低耗和经济的三大优势存在，可预见，在未来经济型新能源的工业化应用技术普及前仍以不可撼动的地位存在于钢铁流程中。
对于高炉冶炼而言，碳质材料具有热供给、还原供给、高炉料柱高温骨架支撑及铁水渗碳四大功能。降低高炉燃料比一直是业内人士追寻的目标，除了大比例喷煤部分替换焦炭外，小焦与矿料混装入炉也是重要的技术手段。日本及欧盟自2000年左右提出碳质球团、铁焦、矿焦混装等系列技术就旨在降低高炉燃料比进而实现碳排放的降低。国内仅多关注于矿焦混装，将粒度较小的焦丁(10-15mm)与矿批一起入炉，不但缩短与含铁矿料接触的距离从而提升还原势，而且还可以使矿料层透气性明显改善；此外，由于小粒度焦炭的反应性高于大焦块，因此在高温区域先于大焦气化从而降低大焦的气化劣性，进一步提升了高炉透气性。
近年来国家注重环境保护，如何在不增加煤耗指标的前提下，尽量降低焦炭使用量已迫在眉睫。
焦化除尘灰这类危废品来源于焦化过程中环境及熄焦过程产生灰，与焦炭成分接近，具有高固定碳、细粒度的特质。目前，针对该物料并无很好的处理方法。有的钢铁企业将其作为高炉喷吹燃料入炉，但由于焦化灰已经过高温干馏，微观硬度高，呈片状结构，可磨性极差HGI～40，尽管炼铁高炉喷吹中仅添加5％的比例，但也会造成管路磨损、出粉量下滑的明显问题。
如果将焦化除尘灰用于烧结中替代原料，由于粒度过细，使用时大量粉灰随烟气带走，造成焦化除尘灰利用率低、烧结料层透气性恶化、燃耗上升等诸多不利影响。
因此，如能以成为危废品的焦化除尘灰为主要原料制成一定粒度、强度及性能的产品与含铁料混装，替代焦丁入炉，无疑可进一步降低高炉对煤及焦炭的消耗量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炼焦除尘灰压块，解决目前焦化除尘灰无法高效利用的问题，采用炼焦除尘灰所制压块替代焦丁与高炉含铁料混装入炉的办法，从而实现资源高效利用，并可改善高炉透气性，降低高炉对于煤及焦炭消耗的问题。
为达到上述目的，本发明具体通过如下技术手段实现：
一种炼焦除尘灰压块，所述炼焦除尘灰压块包括以下质量份的组分：焦化除尘灰80-99、贫瘦煤0.1-10、赤铁矿粉0.1-10、粘结剂2-5。
优选地，所述炼焦除尘灰压块的粒度10-50mm，冷强度2000-4000N，热态反应性(CRI)20-25％、反应后强度(CSR)60-65％。
优选地，所述贫瘦煤中，Vdaf(挥发份)12-14wt％；所述赤铁矿粉的TFe>60wt％。
优选地，所述焦化除尘灰、贫瘦煤、赤铁矿粉以及粘结剂的粒度分布质量百分比均为：≥0.074mm 30-50％，0.074-0.5mm 20％-30％，0.5-1mm 20-30％，1-3mm 0-10％。
一种炼焦除尘灰压块的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1)混合：
将焦化除尘灰、贫瘦煤、赤铁矿粉以及粘结剂按比例均匀混合，水分控制在5-10wt％；
步骤2)压块：
均匀混合料压制成块状；
步骤3)烘干：
压块烘干，烘干温度选择150-200℃，烘干时间1h，烘干后压块含水分0-2wt％；
步骤4)筛分：
干燥后压块经多级筛分，粒度为10-50mm的炼焦除尘灰压块作为高炉料使用。
具体地，一种炼焦除尘灰压块的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)配料选择
炼焦除尘灰压块所用原料配比为：焦化除尘灰80-99质量份，贫瘦煤(Vdaf 12-14％)0.1-10质量份，赤铁矿粉(TFe>60％)0.1-10质量份，粘结剂用量2-5质量份。原料粒度分布为：≥0.074mm 30-50％，0.074-0.5mm 20％-30％，0.5-1mm 20-30％，1-3mm 0-10％。通过优选的粒度级配可以实现成品率的提升及性能的改善。其中，贫瘦煤的合理选择可以有效提升压块强度及改善原料粒度组成；赤铁矿粉的添加则为了改善压块入高炉后的反应性；粘结剂选择有机粘结剂(可商业购买得到)，有机粘结剂中羧甲基纤维素钠(CMC)占60－80wt％，比如佩利多、有机膨润土等，添加比例2-5％。
2)混合工序
将配好原料经高效圆筒混合机进行均匀混合后得到混匀料，混匀料水分控制在5-10wt％。
3)压块工序
混匀料通过液压进行压制，液压压力选择750KN/CM2，得到湿压块。
4)烘干工序
对湿压块进行烘干，烘干温度选择150-200℃，烘干时间1h，得到干压块，干压块水分为0-2％。
5)筛分工序
干燥后压块进行多级筛分，粒度为10-50mm的干压块为成品压块，10mm以下的干碎料返回混合工序。
最终生产的焦化除尘灰压块成品，包括以下质量百分比的组分：C 78-85％、SiO24-6％、CaO 1-2％，Al2O3 2-4％，TFe 0-5％，K2O+Na2O 0-0.25％，P 0-0.06％、其它杂质总量0-0.02％。其性能指标为冷强度2000-4000N，热态CRI 20-25％，CSR 60-65％。
本发明针对炼焦除尘灰，通过粘结剂的优选、配料粒度的优化、料种配方优化，经过液压方式冷压成型、烘干工艺，在高炉中与烧结矿、球团矿混合装入炉内进行冶炼，从而实现作为危化品的焦化除尘灰中碳质的高效利用，并有效改善高炉操作，降低高炉冶炼用燃耗，可有效缓解高炉炼铁工序煤耗指标问题。
一种炼焦除尘灰压块在高炉工序使用方法，所述使用方法步骤具体包括：
步骤1)根据工序将称量好的压块与焦丁放入小焦仓，推荐使用吨铁压块及焦丁合计使用量10-30kg，具体数值需根据高炉入炉原燃料质量及高炉状况而定，如原燃料强度质量较差的情况下，宜选用下限数值；
步骤2)针对皮带上料***，依据高炉炉况气流发展选择相应的加入策略，根据不同原料仓及压块焦丁仓排列位置，通过设置不同铁料及小焦仓延迟时间，控制压块。如需疏通边缘气流，则尽量让压块布在皮带料头前段，如需疏通铁料中间区域则将压块布于料头中部；
步骤3)与铁料混合进入受料斗，进而通过溜槽布料***进行布料。压块强度及粒度均优于含铁料，因此，使用压块可在布料策略上扩展矿料布流宽度；
步骤4)高炉生产中，可依据成本及高炉状况选择压块替代喷吹煤量或降低焦比的策略：如固定焦比，增加压块使用量，则可替代等量喷吹用煤量；如喷吹煤量固定，则可替代该压块使用量的焦炭用量。两种策略在高炉顺行的条件下均可实现炉内透气性改善及燃料比的降低。
本发明采用压块在高炉工序与含铁矿料及焦丁混装，有效改善高炉料层透气性，在保证入炉焦比不变的条件下，可等量降低喷吹用煤量，在保证喷煤的条件下，可等量降低该压块使用量的焦炭用量。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明通过焦化除尘灰压块与含铁料混装入炉可实现其碳质资源100％回收并在本高炉工序内达到高效利用。
(2)本发明对压块配料粒度、成分、工艺参数及冶金性能进行了优化，最终可实现性能指标为冷强度2000-4000N，热态CRI 20-25％，CSR 60-65％，满足高炉燃料入炉要求。
(3)本发明优化了该压块工艺与含铁料高炉混装工艺，通过调节下料及布料策略，使用10-30kg压块可降低高炉燃耗10-30kg，在实现固废资源利用的前提下，有效降低高炉用煤消耗量并显著改善高炉透气性，稳定高炉顺行，从而使高炉的生产率大幅度提高，提高了高炉炼铁工艺的竞争力。
附图说明
图1是本发明的焦化除尘灰压块生产工艺流程图。
具体实施方式
本说明书中公开地任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，本发明采用炼焦除尘灰压块替代焦丁与高炉含铁料混装入炉的办法，从而实现资源高效利用，并可改善高炉透气性，降低高炉对于煤及焦炭消耗的问题。
1)配料选择
炼焦除尘灰压块所用原料质量份配比为：焦化除尘灰80，贫瘦煤(Vdaf 12％)10，赤铁矿粉(TFe>60％)10，粘结剂(羧甲基纤维素等)用量2。原料粒度分布为：≥0.074mm 30-50％，0.074-0.5mm 20％-30％，0.5-1mm 20-30％，1-3mm 0-10％。
2)混合工艺
将按比例配好的原料经高效圆筒混合机进行均匀混合后得到混匀料，混匀料水分控制在5wt％。
3)压块工艺
混匀料通过液压进行压制，液压压力选择750KN/CM2，得到湿压块。
4)烘干工艺
对湿压块进行烘干，烘干温度选择150-200℃，烘干时间1h，得到干压块，水分控制在0-2％。
5)筛分工艺
干球经多级筛分，粒度为10-50mm、抗压冷强度2000KN以上的成品压块，进入高炉工序，10mm以下的碎料返回混合工序。
最终生产的焦化除尘灰成品压块包括以下质量百分比的组分：C 78-85％、SiO24-6％、CaO 1-2％，Al2O3 2-4％，TFe 0-5％，K2O+Na2O 0-0.25％，P 0-0.06％、其它杂质总量0-0.02％。其性能指标为冷强度2000-4000N，热态CRI 20-25％，CSR 60-65％。
高炉工序
某2000m3高炉炼铁长期煤比160kg，焦比355kg，焦丁用量10kg，炉顶成像边缘气流长期走弱，炉顶煤气利用率46％，透气性指数20，炉顶边缘温度135℃，单日产量5450t。包括以下步骤：
以25mm焦化除尘灰压块，取消焦丁用量，以吨铁20kg加入；压块不设延迟置于皮带料头前方，通过高炉布料溜槽实现环形布料方式，不改变布料矩阵，进行布料。
通过使用焦化除尘灰压块，该高炉透气性指数维系于23-24，煤气利用率提升至49％，炉顶边缘温度提升至145℃，炉顶成像显著出现边缘及中心两股气流。维系煤比160kg不变，焦比降低至340kg，单日产量5550t。
实施例2
本发明采用炼焦除尘灰压块替代焦丁与高炉含铁料混装入炉的办法，从而实现资源高效利用，并可改善高炉透气性，降低高炉对于煤及焦炭消耗的问题。
1)配料选择
炼焦除尘灰压块所用原料质量份配比为：焦化除尘灰99，贫瘦煤(Vdaf 14％)0.1，赤铁矿粉(TFe>60％)0.1，粘结剂(佩利多)用量5。原料粒度分布为：≥0.074mm 30-50％，0.074-0.5mm 20％-30％，0.5-1mm 20-30％1-3mm 0-10％。
2)混合工艺
将按比例配好的原料经高效圆筒混合机进行均匀混合后得到混匀料，混匀料水分控制在10wt％。
3)压块工艺
混匀料通过液压压力机进行压制，液压压力选择750KN/CM2，得到湿压块。
4)烘干工艺
对湿压块进行烘干，烘干温度选择150-200℃，烘干时间1h，得到干压块，水分控制在0-2％。
5)筛分工艺
干球经多级筛分，粒度为10-50mm、抗压冷强度2000KN以上的成品压块，进入高炉工序，10mm以下的碎料返回混合工序。
最终生产的焦化除尘灰成品压块包括以下质量百分比的组分：C 78-85％、SiO24-6％、CaO 1-2％，Al2O3 2-4％，TFe 0-5％，K2O+Na2O 0-0.25％，P 0-0.06％、其它杂质总量0-0.02％。其性能指标为冷强度2000-4000N，热态CRI 20-25％，CSR 60-65％。
高炉工序
某1000m3长期煤比185kg，焦比320kg，焦丁用量10kg。炉顶煤气利用率46％，边缘气流尚可，透气性指数13，炉顶边缘温度95℃，单日产量2800t。由于当地煤耗限产，焦炭供应也很紧张，前期使用兰炭代替无烟煤进行喷吹，出现严重的输煤管理、弯头阀及风口小套磨损。
为降低用煤消耗量，以15mm焦化除尘灰压块，取消焦丁用量，以吨铁30kg加入；压块延迟10s置于皮带料头中部，通过高炉布料溜槽实现环形布料，不改变布料矩阵，进行布料。
通过使用焦化除尘灰压块，该高炉透气性指数维系于14-16，煤气利用率提升至48％，炉顶边缘温度提升至110℃，炉顶成像显著出现边缘及中心两股气流。维系焦比320kg维系不变，喷吹煤降低至162kg，单日产量3200t。实现了高炉稳定顺行，并有效实现了煤耗量的降低。
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种炼焦除尘灰压块的制备方法，其特征在于，所述炼焦除尘灰压块包括以下质量份的组分：焦化除尘灰80-99、贫瘦煤0.1-10、赤铁矿粉0.1-10、粘结剂2-5；
所述焦化除尘灰、贫瘦煤、赤铁矿粉以及粘结剂的粒度分布质量百分比均为：≥0.074mm 30-50％，0.074-0.5mm 20％-30％，0.5-1mm 20-30％，1-3mm 0-10％；
所述制备方法包括以下步骤：
步骤1)混合：
将焦化除尘灰、贫瘦煤、赤铁矿粉以及粘结剂按比例均匀混合，水分控制在5-10wt％；
步骤2)压块：
均匀混合料压制成块状；
步骤3)烘干：
压块烘干，烘干温度选择150-200℃，烘干时间1h，烘干后压块含水分0-2wt％；
步骤4)筛分：
干燥后压块经多级筛分，粒度为10-50mm的炼焦除尘灰压块作为高炉料使用；
所述炼焦除尘灰压块的粒度10-50mm，冷强度2000-4000N，热态CRI 20-25％、CSR 60-65％。
2.根据权利要求1所述的炼焦除尘灰压块的制备方法，其特征在于，所述贫瘦煤中，Vdaf 12-14wt％；所述赤铁矿粉的TFe>60wt％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011322212.3A CN112430732B (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种炼焦除尘灰压块及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011322212.3A CN112430732B (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种炼焦除尘灰压块及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112430732A CN112430732A (zh) | 2021-03-02 |
| CN112430732B true CN112430732B (zh) | 2022-06-14 |
Family
ID=74693666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011322212.3A Active CN112430732B (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种炼焦除尘灰压块及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112430732B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113736952A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-03 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种炼钢用增温剂及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190822033A (en) * | 1908-10-17 | 1909-07-15 | Adolf Zindler | A New or Improved Process of Utilizing Bituminous Brown Coal and Peat in the Manufacture of Fuel Briquettes and Briquettes for Smelting Purposes. |
| GB119443A (en) * | 1917-09-24 | 1919-01-30 | Paul Lamberty | Improved Manufacture of Briquettes. |
| GB731315A (en) * | 1952-03-19 | 1955-06-08 | Gelsenkirchener Bergwerks Ag | Improvements in or relating to briquetting |
| US5752993A (en) * | 1994-01-21 | 1998-05-19 | Covol Technologies, Inc. | Blast furnace fuel from reclaimed carbonaceous materials and related methods |
| CN110592372A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-20 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种利用焦化环境除尘灰制作烧结燃料的方法及使用方法 |
-
2020
- 2020-11-23 CN CN202011322212.3A patent/CN112430732B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190822033A (en) * | 1908-10-17 | 1909-07-15 | Adolf Zindler | A New or Improved Process of Utilizing Bituminous Brown Coal and Peat in the Manufacture of Fuel Briquettes and Briquettes for Smelting Purposes. |
| GB119443A (en) * | 1917-09-24 | 1919-01-30 | Paul Lamberty | Improved Manufacture of Briquettes. |
| GB731315A (en) * | 1952-03-19 | 1955-06-08 | Gelsenkirchener Bergwerks Ag | Improvements in or relating to briquetting |
| US5752993A (en) * | 1994-01-21 | 1998-05-19 | Covol Technologies, Inc. | Blast furnace fuel from reclaimed carbonaceous materials and related methods |
| CN110592372A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-20 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种利用焦化环境除尘灰制作烧结燃料的方法及使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112430732A (zh) | 2021-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104109755B (zh) | 一种除尘灰冷压金属球团生产***及方法 | |
| EP2034033B1 (en) | A method for manufacturing briquette directly using coal with wide range of size, the method using the same and the apparatus using the same | |
| CN101892382B (zh) | 从不锈钢粉尘中提取高含镍、铬和铁的方法 | |
| CN104342552B (zh) | 一种用于冶金球团的复合粘合剂及其生产方法 | |
| CN111809045B (zh) | 一种转炉用冷压块及其制备方法 | |
| CN105039684B (zh) | 一种粉状兰炭作烧结燃料的使用方法 | |
| CN101613798B (zh) | 炼铁添加剂及其制备方法 | |
| CN112430732B (zh) | 一种炼焦除尘灰压块及其制备方法 | |
| CN101665867A (zh) | 一种提高烧结矿品位的方法 | |
| CN104805280A (zh) | 一种煤基法生产高品质电炉用金属炉料的工艺 | |
| CN102912209A (zh) | 红土氧化镍矿转底炉煤基还原生产珠镍铁工艺 | |
| CN204022910U (zh) | 一种除尘灰冷压金属球团生产*** | |
| CN104787741A (zh) | 工业含碳粉体资源化利用的方法 | |
| CN105331808A (zh) | 一种铁矿粉造块的方法 | |
| CN101619386B (zh) | 一种高炉用铁焦及其制备和应用 | |
| CN107142120A (zh) | 一种高反应性焦炭及其制备方法 | |
| JP2015137379A (ja) | 高炉用非焼成炭材内装鉱およびその製造方法 | |
| CN111118238B (zh) | 利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法 | |
| CN114395655A (zh) | 一种降低欧冶炉工序能耗的方法 | |
| CN107739819A (zh) | 一种煤基竖炉工艺处理含铁赤泥的方法 | |
| CN105018122B (zh) | 一种利用corex焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方法 | |
| CN103589865B (zh) | 一种铁精粉碳循环增氧直接还原生产金属化球团的方法 | |
| CN113736989A (zh) | 一种利用除尘焦的烧结矿及制备方法 | |
| CN1151280C (zh) | 使用煤基预还原球团的高炉炼铁法 | |
| KR20030052954A (ko) | 제철공정용 성형탄과 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |