一種高爐噴吹催化增效劑及其生產工藝的製作方法
2023-05-02 21:20:26 2
專利名稱：一種高爐噴吹催化增效劑及其生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種冶金助劑化工產品，是用於冶金工業高爐冶煉生產中為提高煤粉的燃燒效率，降低高爐用焦炭量而採用的一種高爐噴吹煤粉催化增效劑及其生產工藝。
背景技術：
目前，國內外冶金工業煉鐵生產普遍採用增加噴吹煤粉量，減少焦炭的消耗量，從而達到降低焦比。從風口處大量噴吹煤粉，燃燒帶溫度下降，同時由於高爐風口前的風速很高，通常達到200-300m/s，所以噴吹煤粉的顆粒在燃燒帶停留時間很短，一般25ms左右，其間氧化區域很小，欲達到100％氣化是相當困難的。因此噴吹的煤粉不能完全燃燒，燃燒效率只有65％左右，爐塵及其含碳量增加，致使高爐噴吹煤粉量不能大量增加，降低焦比受到限制。本發明高爐噴吹煤粉催化增效劑屬首創性發明。
高爐噴煤量存在極限①增加噴煤量的同時也增加了煤粉吹出量，或者說增加煤粉出入量和結焦的價格相近；②隨著噴煤量的增加，風口迴旋區風口所燃燒掉的煤粉量減少，進入料柱中的未燃物增加，造成高爐內透氣性變差影響高爐順行。這時的噴煤量既為極限噴煤量。其本質是進入料柱的未然物有極限量。經風口取樣表明，目前冶煉條件下煤粉燃燒率為60-65％，35％的未燃煤粉隨著煤氣逸出爐外，日本川崎公司煤粉燃燒實驗也表明噴煤量的增大，煤粉的碳的氣化率單調下降，即噴煤160kg/t時燃燒率為57％，噴煤量200kg/t燃燒率為46％。按此計算，在煤粉Fcad為70％，噴煤量160kg/t時從風口飛出的半焦可達48.2kg/t。
發明內容
本發明的目的是為冶金工業冶煉生產中，為提高煤粉的燃燒效率，使煤粉在較短時間內能夠完全燃燒，增加噴吹煤粉量，達到降低高爐用焦炭量，提供的一種高爐噴吹煤粉催化增效劑及其生產工藝。
為了實現本發明的上述目的，本發明產品所提供的高爐噴吹煤粉催化增效劑包括選自催化裂解助燃劑、增氧劑、固熔劑、催化劑、增效劑等混合物，按常規方法混合、粉碎、研磨、篩分使其粒度達到200目，檢驗包裝。該有效組分及含量為催化裂解助燃劑10-30％增氧劑5-30％固熔劑10-30％催化劑20-40％增效劑10-30％所有百分數為重量百分數。
所述的催化裂解助燃劑選自硼酸、硼砂、硼矸、稀土。一種或其混合物。
催化裂解助燃劑，作用在於促進固相反應，降低液相粘度，通過對燃煤的催化裂解，達到加速煤粉的燃燒或完全燃燒的作用。能夠破壞煤中分子結構化學物質在燃燒的高溫作用下能與煤粉產生反應，使其連接結構單元之間的鍵橋斷裂，起到催化助燃效果。
所述的增氧劑選自硝酸鈉、硝酸鈣、亞硝酸鈉、高錳酸鉀、二氧化錳一種或其混合物，增氧劑的作用是促進煤粉的熱分解過程，釋放活性氧和氧氣使得熱解產物增多，燃燒性能變好，未燃燒的煤粉高速完全燃燒。
固熔劑選自熒石粉、氧化鈣、氧化鐵、氧化鎂。
固熔劑的作用在於降低煤粉的燃燒溫度，促進煉鐵煤粉的燃燒特性。
所述的催化劑選自氯化鈉、氯化鉀之一種或其混合物，催化劑的作用在於促進煤粉物質催化、氣化碳的燃燒過程。
所述的增效劑，選自氯化鈣、氯酸鈣、氯酸鈉、高氯酸鉀、氯酸鎂、氯酸鈣一種或其混合物。
增效劑作用，促進活性體粒子的燃燒過程中，燃燒不僅發生在固體表面，而且還能發生在顆粒內部，所以能有效的提高煤粉的燃燒特性。
本發明產品特點1、提高煤粉的速度和燃燒效率，增強體積動能，降低熱滯後現象，維持適宜的理論溫度。
2、提高高爐煤氣中H2含量，增加煤氣的間接還原能力，提高置換化煤量，降低焦比。
3、抑制K、Na對焦炭氣化反應的強化作用，增強焦炭的骨架作用。
4、促進渣鐵分離，爐況順，鐵產量提高。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1按重量百分比選取原料催化裂解助燃劑硼酸10-30％增氧劑高錳酸鉀10-30％固熔劑熒石粉 10-30％催化劑氯化鈉 20-40％增效劑氯化鈣 10-30％
實施例2按重量百分比選取原料催化裂解助燃劑硼砂10-30％增氧劑高錳酸鉀5-30％固熔劑氧化鈣 10-30％催化劑氯化鉀 20-40％增效劑氯化鈉 10-30％實施例3按重量百分比選取原料催化裂解助燃劑硼矸10-30％增氧劑硝酸鈉 5-30％固熔劑熒石粉 10-30％催化劑氯化鈉 20-40％增效劑氯化鈣 10-30％本發明高爐噴吹煤粉催化增效劑在冶金工業高爐冶煉生產中，在高爐噴吹煤粉中加入少量的高爐噴吹煤粉催化增效劑，通過對燃煤的催化裂解達到加速煤粉的燃燒或完全燃燒的作用。從而達到增加煤粉量，降低焦化的目的。能夠破壞煤中大分子結構的化學物質，在燃燒高溫的作用下，能與煤粉發生反應，使其連接結構單元之間的鏈橋斷裂，增強煤粉的反應活性，促進煤粉的熱分解過程。釋放活性氧和氧氣，起到催化助燃的作用，使得熱解產物增多，燃燒性能變好。在活性體粒子的燃燒過程中，燃燒不僅發生在固體表面，而且還能發生在顆粒內部，所以能有效地提高煤粉的燃燒特性。
本發明高爐噴吹煤粉催化增效劑是這樣實現的，2004年在北京科技大學模擬試驗爐進行試驗如下見表一
催化增效劑的配加量為煤粉用量的0.5～1.5‰，從高爐原粉進料口處磨機後加入，與煤粉一起從風口噴入爐內參與燃燒。
試驗結果在高爐噴吹煤粉中加入0.5～1.5‰的高爐噴吹煤粉催化增效劑後，平均增加噴吹煤粉量40～60kg/t以上，每噸鐵水降低焦比20～30kg，每年產生經濟效益2000萬元以上。
權利要求
1.高爐噴吹煤粉催化增效劑及其生產工藝。在於由下列原料按重量百分比配製成的混合物，再進行粉碎、細磨、篩分，使其粒度達到200網目檢驗包裝。催化裂解助燃劑 10～30％增氧劑 5～30％固熔劑 10～30％催化劑 20～40％增效劑 10～30％。
2.根據權利要求1所述的高爐噴吹煤粉催化增效劑其特徵在於(1)催化裂化助燃劑選自硼酸、硼砂、硼矸、稀土一種或其混合物。(2)增氧劑選自硝酸鈉、高錳酸鉀、二氧化錳、硝酸鈣、亞硝酸鈉一種或其混合物。(3)固熔劑選自熒石粉，氧化鈣，氧化鐵、氧化鎂一種或其混合物。(4)催化劑選自氯化鉀、氯化鈉、一種或其混合物。(5)增效劑選自氯化鈣、氯酸鉀、氯酸鈉、高氯酸鈉、氯酸鎂、氯酸鈣一種或其混合物。(6)將上述原料按比例混合後再進行粉碎、細磨、篩分、使其粒度達到200網目檢驗包裝。
全文摘要
本發明涉及一種冶金助劑化工產品，是用於冶金工業高爐冶煉生產中為提高煤粉的燃燒效率，降低高爐用焦炭量，促進煉鐵分離提高鐵產量，而採用的一種高爐噴吹煤粉催化增效劑及其生產工藝是由催化裂化助燃劑、增氧劑、固熔劑、催化劑、增效劑按重量的百分比配製成的混合物。本發明在高爐冶煉生產中，在高爐噴吹煤粉中加入少量的高爐噴吹煤粉催化增效劑。通過對燃煤的催化裂解、增效助燃達到加速煤粉的燃燒或完全燃燒的作用，從而提高高爐煤氣中H
文檔編號C10L9/10GK1793386SQ20061000072
公開日2006年6月28日 申請日期2006年1月11日 優先權日2006年1月11日
發明者高同柱 申請人:高同柱