[发明专利]用于炼铁高炉燃煤的液体助燃剂及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于炼铁高炉燃煤的液体助燃剂及其使用方法，液体助燃剂包括是由固体组分、渗透剂和稀释剂配制而成，其中：固体组分是由以下质量百分比的原料制成：15%‑65%硝酸铈，0‑25%硝酸镧，8%‑50%硝酸锰，0‑20%硝酸铁和5%‑30%尿素；述稀释剂为水，稀释剂的添加量是固体组分总重量的1.5‑6倍；渗透剂的用量为固体组分总重量的0.1%‑1%。本发明中的硝酸铈和/或硝酸镧能吸附各种氧种（O2、O₂^‑及O^‑），然后释放并产生大量的活性氧，活性氧产生于碳表面和内部，加快煤粉中碳的燃烧速度，提高了煤粉氧化燃烧率（可提高10%）使炉底温度升高而炉喉温度下降（炉喉温度可下降50℃以上），不仅提高了生铁的产量，且每吨铁可减少15公斤以上的焦炭，经济环保，具有很好的推广价值。

技术领域

本发明涉及炼铁高炉用燃煤的助燃技术，尤其是涉及一种用于炼铁高炉燃煤的液体助燃剂，还涉及一种用于炼铁高炉燃煤的液体助燃剂的使用方法。

背景技术

高炉炼铁技术是将原料焦炭、含铁矿石和熔剂（如石灰石、白云石等）置于竖向的高炉内连续生产液态生铁的方法。其中，煤粉（或粒煤）喷吹技术是从高炉的炉底向高炉内腔喷入煤粉或粒煤，是目前强化高炉冶炼、降低焦炭用量，降低生铁成本最经济有效的技术手段。

近年来，燃煤和焦炭价格差异逐年增加，导致高炉煤比也逐年增加。但是，高比例喷吹将会导致煤焦置换比大幅下降，究其原因是燃煤燃烧空间小，燃烧时间短，碳过剩而氧不足，导致煤气化率高而氧化燃烧率低，煤的化学热能没有充分的释放出来；另外，炉顶瓦斯灰中的碳含量也会逐渐增多，未燃尽的碳质长期积累将会出现石墨化堆积，进而影响高炉的顺行，难以控制燃煤的喷吹量；再者，燃煤燃烧不充分，不仅会增加燃煤的用量，还会增加氮氧化物的排放量。

为解决高炉内燃煤燃烧不充分的问题，在炼铁时常在燃煤中添加适量的助燃剂以提高燃煤的氧化燃烧率，进而减少碳和焦炭的使用，节约能源，减少污染物的排放，减少环境污染，保护生态环境。

目前，市面上出现了各种各样的助燃剂，如CN108485751 A公开了一种高炉吹煤粉脱硫脱硝助燃剂，CN1401747A公开了一种高炉燃煤助燃剂，CN10301361A公开了一种高炉喷煤催化助燃剂等。这些助燃剂虽然能够降低煤粉的着火点、提高煤粉的氧化燃烧率，但这些助燃剂中往往添加有钠盐、钾盐、锌盐或氯元素等，容易在高炉内形成碱金属循环，不仅会对高炉耐材产生不可逆的破坏，还能通过改变焦炭的骨架而影响高炉的透气性，这些低熔点组分还容易在高炉上部结瘤。

另外，市面上的助燃剂大多是固体产品，无法很好的与原煤混合均匀，助燃效果差。为此，发明专利201210361230.3公开了一种液体助燃剂，液体助燃剂能够与原煤混合均匀以保证助燃效果，但在使用时该助燃剂中的乙醇特别容易挥发，成本高且存在安全隐患。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于炼铁高炉燃煤的液体助燃剂，该液体助燃剂不仅能够提高原煤的氧化燃烧率，还能脱硫脱硝以减少氮氧化物的排放，节碳减排。

本发明的另一目的在于提供一种液体助燃剂的使用方法，不仅可使液体助燃剂与原煤均匀混合，还可通过合理的配比提高原煤的氧化燃烧率。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

一种用于炼铁高炉燃煤的液体助燃剂，所述液体助燃剂是由固体组分、渗透剂和稀释剂配制而成，其中：

所述固体组分是由以下质量百分比的原料制成：15%-65%硝酸铈，0-25%硝酸镧，8%-50%硝酸锰，0-20%硝酸铁和5%-30%尿素；

所述稀释剂为水，稀释剂的添加量是固体组分总重量的1.5-6倍；

所述渗透剂的用量为固体组分总重量的0.1%-1%；