焦炉脱硫除尘灰的应用、烧结矿燃料的制作方法

文档序号:32006409发布日期:2022-11-02 13:24阅读:79来源:国知局

1.本发明涉及炼铁技术领域,具体涉及焦炉脱硫除尘灰的应用、烧结矿燃料。


背景技术:

2.随着炼铁工业的不断发展,焦炭的需求量也不断提高,焦炭烧结过程中产生的固体废弃物也越来越多,尤其是焦炉脱硫除尘灰。焦炉烟道废气脱硫过程主要是脱除废气中的二氧化硫,脱硫过程产生焦炉脱硫除尘灰。
3.对于焦炉脱硫除尘灰的处理,目前主要是销往水泥厂或矿渣微粉厂。销往水泥厂的焦炉脱硫除尘灰用于制备水泥添加剂;销往矿渣微粉厂的焦炉脱硫除尘灰直接添加到矿渣微粉的处理过程中,然后得到的处理产品再销往水泥厂。
4.焦炭烧结过程中,焦炉总存在着窜漏或焦炭燃烧不完全的问题,使得焦炉脱硫除尘灰内含有2-5%的含碳有机物。含碳有机物使得焦炉脱硫除尘灰的质量下降,无法外销。另外,焦炉脱硫除尘灰内含有大量的硫酸钠、碳酸钠以及亚硫酸钠等钠盐,且该钠盐易溶于水。因此,通过堆置或垃圾填埋方式处理焦炉脱硫除尘灰时会导致钠盐渗入土壤,对土壤、地下水造成严重污染,进而危害生物和人体健康。目前,国内外对焦炉脱硫除尘灰的处理还没有成熟的技术和经验,这已经成为困扰焦化行业的重大难题。


技术实现要素:

5.本发明为了解决上述技术问题,提出了如下技术方案:第一方面,本发明实施例提供了焦炉脱硫除尘灰的一种应用,该应用具体为用于制备烧结矿燃料。
6.结合第一方面,在第一方面第一种可能的实现方式中,焦炉脱硫除尘灰中含碳有机物的含量为3-5%、金属化合物的含量为2-3%、硫酸钠的含量为65-70%、碳酸钠的含量为6-8%、亚硫酸钠的含量为8-10%、氯化钠的含量小于6%、碳酸氢钠的含量小于1%。
7.第二方面,本发明实施例提供一种烧结矿燃料,该烧结矿燃料的制备原料包括焦炉脱硫除尘灰、出焦除尘灰、干熄焦除尘灰。
8.结合第二方面,在第二方面第一种可能的实现方式中,所述焦炉脱硫除尘灰的含量为5-7%,所述出焦除尘灰和所述干熄焦除尘灰的总含量为93-95%,其中,所述出焦除尘灰和所述干熄焦除尘灰的质量比1:4。
9.结合第二方面,在第二方面第二种可能的实现方式中,所述烧结矿燃料中,灰分含量为16-17%,硫分含量为2.8-3.2%,固定碳含量大于80%,热值大于26000kj/kg。
10.结合第二方面,在第二方面第三种可能的实现方式中,所述出焦除尘灰和所述干熄焦除尘灰的混合物中,灰分含量为12.4-12.6%,挥发分含量为1.6-2.0%,硫分含量为0.87-1.02%,固定碳含量大于85%,热值大于27000kj/kg。
11.结合第二方面,在第二方面第四种可能的实现方式中,所述烧结矿燃料的粒径为19.2
±
0.5mm。
12.本发明提供的烧结矿燃料中,焦炉脱硫除尘灰中含有钠元素和含碳有机物,这使得焦炉脱硫除尘灰具有很强的吸附能力,能够吸附含铁有机物,进而为烧结过程中的氧化反应提供有利条件,提高烧结矿成品率。另外,出焦除尘灰和干熄焦除尘灰混合物的碳含量大于85%、热值大于27000kj/kg,且具有焦末特性,因此,出焦除尘灰和干熄焦除尘灰能够用作烧结燃料。本技术中的烧结矿燃料实现了对焦炉脱硫除尘灰在钢铁联合企业的有效回收再利用,避免了污染环境,降低了处理成本。
具体实施方式
13.下面采用具体实施方式对本方案进行阐述。
14.焦炉脱硫过程中,碳酸氢钠分解为碳酸钠和水。分解出的碳酸钠和水会与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸钠和亚硫酸钠,因此,脱硫过程中产生的焦炉脱硫除尘灰中硫酸钠的含量为65-70%、碳酸钠的含量为6-8%、亚硫酸钠的含量为8-10%、氯化钠的含量小于6%、碳酸氢钠的含量小于1%、铁铝等金属化合物的含量为2-3%,也就是,含钠总量在90-92%左右。另外,由于焦炉存在的窜漏或焦炭燃烧不完全问题,焦炉脱硫除尘灰中的含碳有机物的含量为3-5%。由于焦炉脱硫除尘灰中含有钠元素和含碳有机物,这使得焦炉脱硫除尘灰具有很强的吸附能力,能够吸附含铁有机物,进而为烧结过程中的氧化反应提供有利条件,提高烧结矿成品率。由此,焦炉脱硫除尘灰能够应用于制备烧结矿燃料。
15.另一方面,本技术实施例还提供了一种烧结矿燃料,该烧结矿燃料的制备原料包括焦炉脱硫除尘灰、出焦除尘灰、干熄焦除尘灰。具体的,焦炉在工作过程中,产生的出焦除尘灰和干熄焦除尘灰混合物具有以下特点:灰分含量为12.4-12.6%,挥发分含量为1.6-2.0%,硫分含量为0.87-1.02%,固定碳含量大于85%,热值大于27000kj/kg,具有焦末特性。由于出焦除尘灰和干熄焦除尘灰混合物的碳含量大于85%、热值大于27000kj/kg,且具有焦末特性,因此,出焦除尘灰和干熄焦除尘灰能够用作烧结燃料。
16.本技术实施例中的烧结矿燃料在制备时,将焦炉脱硫除尘灰、出焦除尘灰、干熄焦除尘灰按照一定比例混合均匀,得到烧结矿燃料。具体的,该烧结矿燃料中,焦炉脱硫除尘灰的含量为5-7%,出焦除尘灰和干熄焦除尘灰的总含量为93-95%,其中,出焦除尘灰和干熄焦除尘灰的质量比1:4。制备得到的烧结矿燃料中,灰分含量为16-17%,硫分含量为2.8-3.2%,固定碳含量大于80%,热值大于26000kj/kg,满足烧结用燃料的需求。本技术实施例中的烧结矿燃料实现了对焦炉脱硫除尘灰在钢铁联合企业的有效回收再利用,避免了污染环境,降低了处理成本。
17.进一步,本技术实施例还对采用烧结矿燃料烧结后得到的烧结矿进行化学成分及其稳定性、粒度组成、落下强度、低温还原粉化性以及还原性等技术指标检测。通过检测得知,相对于未使用烧结矿燃料烧结后得到的烧结矿,使用烧结矿燃料烧结后得到的烧结矿的粒度由18.3mm提升至19.2
±
0.5mm,粒度的提升能够大大增加烧结矿使用时的透风性,使其燃烧更充分。未使用烧结矿燃料烧结后得到的烧结矿与使用烧结矿燃料烧结后得到的烧结矿的化学成分及其稳定性等技术指标基本持平。
18.在实际生产中,烧结工序在组织每一次的生产时,大约需要燃料550-600吨。焦炉产生的脱硫除尘灰、出焦除尘灰和干熄焦除尘灰每天的产生量大约在70-75吨,其中,焦炉脱硫除尘灰每天的产生量大约在4-5吨,焦炉出焦除尘灰和干熄焦除尘灰每天的产生量大
约在65-70吨。因此,每天对产生的脱硫除尘灰、出焦除尘灰和干熄焦除尘进行混匀存储,当库存量达到600吨时,运往烧结工序使用。当然,每次烧结工序的所需燃料可以根据实际生产需要确定。
19.需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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