[发明专利]一种抑制高炉喷吹煤粉爆炸性的方法及冶金除尘灰

说明书

一种抑制高炉喷吹煤粉爆炸性的方法及冶金除尘灰，属于高炉炼铁技术领域。该方法为：通过控制喷吹的煤种和物性的界定和/或添加冶金除尘灰，从而实现煤粉抑爆。高炉喷吹的煤粉控制为无烟煤、或无烟煤和烟煤的混合煤粉，当烟煤和无烟煤混合喷吹时：烟煤的质量百分含量≤50wt％、混合后的烟煤和无烟煤的总挥发分V_ad≤22wt％、总灰分A_ad≤15wt％、固定碳Fc≥70wt％。将高炉喷吹的煤粉和冶金除尘灰，混合均匀，得到混合粉体；冶金除尘灰为钢铁冶金生产中任意阶段中的产物。该方法不但能够改善喷吹用煤粉的爆炸特性，还可实现含铁物料的充分利用，以抑制高炉喷煤过程的煤粉爆炸性问题，从而实现粉体的安全喷吹，达到安全生产、降低成本的目的。

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种抑制高炉喷吹煤粉爆炸性的方法及冶金除尘灰。

背景技术

高炉喷吹用煤粉的爆炸性属于煤粉的基础特性，爆炸性是评价喷吹用煤是否能够安全操作的重要指标。煤粉爆炸是一种压力急剧上升的燃烧过程，燃烧迅速传播，连续且不可控制。因此，抑制煤粉爆炸是提高煤粉利用效率以及安全生产的前提。目前，为降低生产成本，廉价的、爆炸性强的煤种仍大量使用，但如若发生煤粉爆炸，必然会影响煤粉喷吹效率以及高炉顺行，尤其是威胁生产安全。因此，抑制高炉喷煤过程煤粉爆炸具有重要的现实意义。

现有的研究与实践中，常常通过添加一定的添加剂实现煤粉的抑爆，如向喷吹用煤粉中添加惰性抑燃介质作为抑爆剂(如CaCO₃、NaHCO₃、MgCO₃、MnO₂、SiO₂等)。加入这些添加剂后虽然可达到煤粉抑爆的效果，但是这些物质的加入必然会增加渣比，进而增加高炉能耗，影响炼铁效率。例如，加入CaCO₃作为抑爆剂，其分解需要大量的热量且产生的CO₂气体直接进入炉内，降低了炉内的还原势；另外CaO以炉渣形式排出，无形中增加了渣量。同时，尤其是一些含有碱金属的添加剂，容易增加高炉碱金属负荷且其对设备腐蚀作用常困扰高炉生产。因此，本发明着力从控制粉体自身物性解决高炉喷吹用煤粉爆炸性的问题，尤其是通过开发新型添加剂，不但实现煤粉抑爆，而且实现了含铁冶金资源的二次利用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对高炉喷煤现状，本发明提供一种抑制煤粉爆炸性的方法及冶金除尘灰。该方法不但能够改善喷吹用煤粉的爆炸特性，还可实现含铁物料的充分利用，以抑制高炉喷煤过程的煤粉爆炸性问题，从而实现粉体的安全喷吹，达到安全生产、降低成本的目的。

(二)技术方案

为了达到上述目标，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种抑制高炉喷吹煤粉爆炸性的方法，是通过控制喷吹的煤种和物性的界定和/或添加冶金除尘灰，从而实现煤粉抑爆，具体包括以下步骤：

步骤1：控制喷吹的煤种和物性的界定

在进行高炉喷吹煤粉时，控制喷吹的煤粉的煤种和物性

(1)喷吹的煤粉的煤种：

高炉喷吹的煤粉控制为无烟煤、或无烟煤和烟煤的混合煤粉，其中，所述的混合煤粉中，按质量百分比，烟煤≤50wt％，余量为无烟煤；所述的煤粉中的水分含量＜0.3wt％；

(2)喷吹的煤粉的物性

①所述的煤粉为无烟煤时，无烟煤的物性要求见表1：

表1无烟煤的物性要求