[发明专利]一种降低污染物排放的超厚料层烧结方法

说明书

本发明涉及一种降低污染物排放的超厚料层烧结方法，1)燃料预处理，制粒获得上层预处理燃料；制得下层预处理燃料；2)制备烧结料：制粒得到下层烧结料；制粒得到上层烧结料；3)烧结：下层烧结料在烧结机机头首先布加到烧结台车烧结，当烧结台车运行到烧结机总长度的1/3～2/5时，向正在烧结的烧结矿表面布加上层烧结料，烧结。本发明提高生物质燃料热值，改善烧结指标和烧结矿质量，降低烧结烟气硫化物和氮化物的排放。

技术领域

本发明涉及炼铁生产技术领域，特别涉及一种降低污染物排放的超厚料层烧结方法。

背景技术

烧结是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混匀和制粒后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将铁矿粉颗粒黏结成块的过程。铁矿烧结是典型的高能耗、高污染行业，其工序能耗占企业总能耗的10％-15％。烧结过程排放含有大量温室气体CO₂以及污染性气体SO_x、NO_x的废气，是钢铁工业的主要大气污染源。

烧结烟气中的SO_x和NO_x主要由燃料燃烧产生。烧结过程SO_x和NO_x的治理主要以末端治理为主，从源头出发降低烧结过程SO_x和NO_x排放的研究较少。改善烧结过程中固体燃料的燃烧环境，降低焦粉燃烧时周边气膜中的氧势，有助于降低燃料中N元素到NO_x的转化率。烧结过程的产物铁酸钙可作为一种催化剂，促进NO_x到N₂的反向还原，有助于及时处理产生的NO_x，抑制NO_x的排放量。烧结机上空气是自上而下地通过烧结料层，携带SO_x和NO_x的烟气要通过每个区域，在这些区域内不可避免的发生烧结原料对污染气体的再吸收，进入烧结矿。

厚料层烧结是一项重要的烧结技术，具有改善烧结矿强度、降低烧结燃耗等优点，但也面临着一些难题。厚料层烧结时，如果燃料在一次混匀时全部加入，使得烧结料层上部热量相对不足，造成烧结料层上部结块强度不够，这是因为燃烧带逐渐下移，上部的烧结矿层不断的被冷风冷却，台车表面的料层热量很快流失，而烧结料层下部由于热量传输和自动蓄热作用，料层下部热量过剩出现过熔；如果减少配碳又将导致上部烧结矿层产生更多的生料和烧结返矿，对烧结指标和烧结矿质量产生不利影响，导致60％以上的烧结返矿来自于上部烧结料层。

应用生物质能替代煤炭类化石燃料进行烧结，其燃烧产生的CO₂参与大气碳循环，加之生物质燃料低S、低N的特点，可从源头降低烧结CO₂、SO₂、NO_x的产生。生物质能是可再生的清洁能源，其来源广泛，储量巨大而且可以再生。生物质燃料疏松多孔导致燃烧反应过快，热值低，直接应用于铁矿烧结会导致火焰前峰与热波前峰移动速率不匹配，烧结料层温度低，最终影响烧结矿转鼓强度、成品率等性能指标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低污染物排放的超厚料层烧结方法，提高生物质燃料热值，改善烧结指标和烧结矿质量，降低烧结烟气硫化物和氮化物的排放。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种降低污染物排放的超厚料层烧结方法，包括如下步骤：

1)燃料预处理：

a.向上层燃料均匀喷洒生石灰消化液，上层燃料包括焦粉和生物质炭粉；以喷洒生石灰消化液的上层燃料为成球核心，烧结矿细磨粉为粘附粉，制粒获得上层预处理燃料；上层预处理燃料中上层燃料质量分数为82％～90％，烧结矿细磨粉质量分数为5％～10％，生石灰质量分数为5％～8％；