一种降低点火阶段烧结烟气中NOx含量的烧结方法与流程

一种降低点火阶段烧结烟气中nox含量的烧结方法
技术领域
1.本发明涉及烧结领域，尤其涉及一种可以降低点火阶段烧结烟气中nox含量的烧结方法。


背景技术：

2.点火是烧结生产的重要组成部分，生产中为了防止出现生料或点火不充分的情况一般要求点火温度在950
±
50℃(火焰前沿温度1200
‑
1300℃)，点火枪呈2排一字型横向分布，点火温度均比较高，甚至出现烧结微正压点火，点火时间为1.5
‑
3min，但是，在实际生产中，点火段烟气中nox的含量比台车其它部位高，以某钢厂为例，点火段的nox约为300ppm，后期就降低到120ppm，烧结末端甚至降低到50ppm，因此降低点火段的nox是改善烧结烟气排放的重要步骤。
3.改善烧结烟气中nox的关键在于控制温度和气氛，点火温度低于1200℃，同时减少还原气氛的停留时间，均能有效的降低烧结烟气中nox浓度。专利号cn201710416516.8、cn201720657521.3和cn201820782346.5介绍了采用预混的技术用于烧嘴，调节空煤气的混合，使其在一次混合就充分完成，进而降低火焰长度，提高火焰强度，最终降低了火焰温度，并最终降低了燃烧烟气中nox的浓度；专利号cn201610982181.1和cn201811161162.8则是采用在烧结中添加cao基添加物降低了烧结过程中燃烧层温度，降低了燃烧温度，也就恶化了nox的产生环境，最终改善烧结烟气质量；但上述措施存在2点问题，首先，现场烧结段受限于空间和操作，烧嘴为仅具有一次风的燃烧系统，不具备调整火焰长度和增加一次空煤混合时间的可行性，其次，烧结中添加cao使其附着于燃料，固然可以降低n同o的接触和降低环境温度，但燃料的燃烧效率降低，不利于烧结生产。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种降低点火阶段烧结烟气中nox含量的烧结方法，通过降低烧结点火器火焰温度，延长烧结点火时间，使火焰温度从传统的1200
‑
1300℃降低到1100
‑
1200℃，热电偶测量的点火温度从950
±
50℃降低到850
±
50℃，避开热力型燃料容易产生nox的温度区间，降低烧结烟气中氮氧化物的含量。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
6.一种降低点火阶段烧结烟气中nox含量的烧结方法，包括如下方法：
7.1)当台车机速为1.5
‑
4.5m/min时，将点火烧嘴增加至3
‑
4排，点火段长度提高到4m
‑
6m；或者在不改变点火烧嘴数量的条件下，将点火烧嘴3
‑
10列中每排的单支烧嘴间距提高到原来的1.1
‑
1.5倍；
8.2)按设定好的0.8
‑
1.0的空燃比进行配气燃烧，通过安装在烧结点火器侧前方的红外热像仪检测点火温度，同时调整煤气阀门和空气阀门，通过调整火焰强度使点火温度在台车来料方向从800－1250℃逐步增强。
9.所述点火烧嘴为3排，点火温度控制为800
‑
850℃，950
‑
1150℃和1200
‑
1250℃。
10.所述点火烧嘴为4排，点火温度控制为800
‑
850℃，850
‑
950℃，950
‑
1100℃，1100℃
‑
1200℃。
11.所述红外热像仪的温度检测范围为800℃
‑
1600℃。
12.上述步骤2)的空燃比，其比例为0.85
‑
1.0。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.本发明提出了在不采用特制的低温点火烧嘴的情况下，通过延长点火时间，改善烧结点火布局，梯度加热的方式，在不影响烧结质量的情况下避开热力型燃料容易产生nox的温度区间，降低烧结烟气中nox浓度的方法，改善了烧结矿表层质量，同时还具有环保的效果。
15.本发明实施后，烧结点火段烟气中nox含量由原来的300ppm降低到210ppm左右，降低了90ppm，此外，烧结点火煤气消耗由原来的0.092gj/t烧结矿降低到0.090gj/t烧结矿。
附图说明
16.图1是传统烧结点火器正视图。
17.图2是传统烧结点火器烧嘴布置图。
18.图3是本发明的烧结点火器正视图。
19.图4是本发明的烧嘴布置图。
20.图中：1
‑
空气总管、2
‑
煤气总管、3
‑
点火烧嘴、4
‑
红外像温度检测系统、5
‑
空煤气流量控制系统、6
‑
空气阀门、7
‑
煤气阀门。
具体实施方式
21.下面通过实施例对本发明进行更详细的描述，这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何的限制。
22.见图3、图4，烧结点火器包括空气总管1、煤气总管2、点火烧嘴3、红外热像温度检测系统4、空煤气流量控制系统5、空气阀门6、煤气阀门7；空气总管1和煤气总管2而来的空气和煤气进入点火烧嘴3进行点燃，红外热像温度检测系统4对各排烧嘴温度进行测定，并将温度信号判断并传递信号给空煤气流量控制系统5，由空煤气流量控制系统5控制空气阀门6和煤气阀门7，调整流量和空燃比。
23.一种降低点火阶段烧结烟气中nox含量的烧结方法，其特征在于，包括如下方法：
24.1)当台车机速为1.5
‑
4.5m/min时，将点火烧嘴由原来的2排提高至3
‑
4排，点火段长度由原来的3
‑
4mm提高到4m
‑
6m；或者在不改变点火烧嘴数量的条件下，将点火烧嘴3
‑
10列中每排的单支烧嘴间距提高到原来的1.1
‑
1.5倍；
25.2)首先点燃引火器，然后依次打开煤气管道和空气管道以及与点火烧嘴3相连的煤气阀门2和空气阀门1，按设定好的0.8
‑
1.0的空燃比进行配气燃烧，通过安装在烧结点火器侧前方的红外热像仪检测点火温度，同时通过空煤气流量控制系统5再次调整煤气阀门2和空气阀门1，通过调整火焰强度使点火温度在台车来料方向从800－1250℃逐步增强。
26.当点火烧嘴3为3排时，点火温度控制为800
‑
850℃，950
‑
1150℃和1200
‑
1250℃。
27.当点火烧嘴3为4排时，点火温度控制为800
‑
850℃，850
‑
950℃，950
‑
1100℃，1100℃－1200℃。
28.所述红外热像仪的温度检测范围为800℃
‑
1600℃。
29.上述步骤2)的空燃比，其比例为0.85
‑
1.0。
30.以现场实际生产的配料结构为基准方案，进行不同点火状态下的的烧结实验，得到不同点火状态下烧结烟气中nox状况。试验中控制烧结矿碱度1.95，mgo含量1.65
‑
1.95％，水分为8.2
‑
8.6％，返矿外配固定为20％，烧结配料见表1。
31.表1烧结配料方案kg
[0032][0033]
具体的点火制度见表2，主要是考量将火焰温度降低，从原来的1200
‑
1300℃降低到1200℃以下，同时，延长了点火时间，从原来的2min提高到3
‑
4min。
[0034]
表2不同方案的点火制度℃
[0035][0036]
根据以上点火制度，我们进行了相关的烧结点火实验，并在真空室测定了点火时段烟气中nox的浓度(平均值)，烧结结果考察了点火阶段烧结层表面颜色，具体结果见表3：
[0037]
表3烧结性能及其表现
[0038][0039][0040]
从以上实验结果可以看出，在不改变和影响烧结点火质量的情况下，烧结烟气中nox的含量由原来的316ppm降低到240ppm左右，氮氧化物的含量有明显的降低。