一種燒結過程的脫硫劑加入裝置及在線脫硫系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種燒結過程的脫硫劑加入裝置及在線脫硫系統，屬于脫硫【技術領域】。本實用新型中的在線脫硫系統包括燒結臺車、脫硫劑加入裝置，脫硫劑加入裝置包括脫硫劑料倉、脫硫劑給料機和脫硫劑導料機構，脫硫劑料倉的出口與脫硫劑給料機的進料口相連，脫硫劑給料機的出料口與脫硫劑導料機構的進料端相連，該脫硫劑導料機構的出料端延伸至燒結臺車的混合料層中，脫硫劑導料機構的出料端用于排出脫硫劑；脫硫劑導料機構的出料端與燒結臺車底部的距離為燒結料層總高度的1/8-1/4。本實用新型使得脫硫劑呈層狀結構鋪加在混合料層中，脫硫劑的布料精度高且均勻穩定，且能夠最大限度地提高燒結過程的脫硫效率，對燒結礦的質量幾乎無影響。
【專利說明】一種燒結過程的脫硫劑加入裝置及在線脫硫系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及脫硫【技術領域】，更具體地說，涉及一種燒結過程的脫硫劑加入裝置及在線脫硫系統。
【背景技術】
[0002]燒結是鋼鐵聯合企業生產鏈的重要工序，隨著鋼鐵工業的發展，對鐵礦石的要求量日益增多。然而，直接入爐煉鐵的富礦越來越少，必須大量開采和使用貧礦資源。貧礦直接入爐冶煉會使高爐生產指標惡化。因此，貧礦通過選礦處理得到精礦粉。精礦和富礦在開采和加工過程中產生的粉礦，需造塊后才能用于高爐煉鐵。而燒結機的作用就是礦物造塊。經燒結的礦物的冶金性能大為改善，給高爐生產帶來巨大的經濟效益。同時，燒結法對原料的適應性很強，不僅可以用粒度較粗的富礦粉和精礦粉生產燒結礦，同時還可以處理工業含鐵廢棄物。
[0003]目前鋼鐵生產過程中SO2排放總量約占全國排放總量的11%。其中燒結工序外排的SO2約占85%。燒結作為鋼鐵長流程生產工序的源頭，其能耗約占噸鋼能耗的10%。通過燒結工序技術進步，降低燒結工序能耗，減少污染物(主要是SO2、二噁英、粉塵)排放，對整個鋼鐵行業的節能減排具有重要意義。
[0004]國家環保部制定“十二五”燒結、球團大氣污染物排放國家標準(GB28662-2012)于2015年I月I日開始全面執行新的200mg/m3的燒結SO2排放標準，加上近期全國大部分地區的霧霾天氣，將鋼鐵企業的燒結過程污染物排放推向了風口浪尖。作為鋼鐵流程污染物排放的重要工藝環節，燒結工藝脫硫、脫硝、脫二噁英已成為當前國家迫切需要解決的重大技術難題，其中脫硫首當其沖。
[0005]目前國內外的燒結脫硫方法主要是對燒結煙氣的末端治理方法，主要分為干法、半干法和濕法，雖然大部分能有效脫除SO2，但是投資費用和運行費用巨大。以某鋼鐵廠MEROS脫硫工藝為例，僅一臺360m2燒結機脫硫裝置投資費用近I億元，年運行費用3000萬元左右，全國大小燒結機共計300臺左右，僅脫硫就要消耗上百億資金，讓鋼鐵企業背上了沉重的經濟負擔。因此，革新現有的脫硫方法勢在必行。
[0006]通過專利檢索，目前已有相關的燒結脫硫技術方案公開。中國專利號99111573.2，申請日:1999-08-18，發明創造名稱為:用于燒結過程中的在線脫硫方法，該申請案是在燒結原料中添加含氨化合物，使其可在燒結過程中分離出氨氣并與燒結過程中所釋放出的硫氧化物進行反應產生硫酸銨鹽，然后以靜電集塵器捕集硫酸銨鹽，再以集塵灰水洗系統將硫的成分從燒結的過程中分離出來。該申請案在整個燒結原料中直接混加尿素或氨水等可分解出氨氣的化合物。
[0007]安徽工業大學在經過多年的科學實驗研究發現:(I)中國專利申請號99111573.2的方法在全部的燒結原料中都混合添加含氨化合物，而含氨化合物的重量相對燒結原料的重量來說是微量的，在燒結混合料中配入低比例添加劑時，生產工藝實際操作難度大，可能存在配比波動等問題，導致脫硫效率下降；(2)氨氣與硫氧化物反應產生硫酸銨鹽主要發生在料層中下部，所以硫酸銨鹽主要從燒結機中后部分的風箱隨煙氣排出，而此方法將所有的集塵灰都經過集塵灰水洗系統處理，導致水洗系統的處理量大，而且除塵灰含硫濃度低，水洗系統效率變低，處理難度大。基于上述問題，本專利的發明人于2011-01-20提出了發明名稱為:基于添加抑制劑的鐵礦石燒結過程脫硫方法的專利申請，發明專利號為:ZL201110022407.0，該申請案的脫硫方法是在燒結料層底部的鋪底料層中添加含氨化合物，燒結過程中，含氨化合物分解出的氨氣與硫氧化物反應生成的硫酸銨鹽吸附于粉塵被煙氣帶走，將燒結機后半部分風箱的煙氣用旋風除塵器捕集含硫酸銨鹽的粉塵，并將此除塵灰經水洗、過濾和干燥得干塵灰，同時將過濾后的濾液經濃縮、結晶和干燥得硫酸銨。
[0008]中國專利ZL201110022407.0的技術方案是基于如下理論分析得出:燒結過程中，通過在燒結料層底部的鋪底料層中加入含氨化合物水溶液作為抑制劑，在料層中建立全燒結過程的二氧化硫排放屏障，在燒結機前半部分，二氧化硫被濕料層與抑制劑吸收，料床的大截面積和低風速為二氧化硫的吸收創造了良好的動力學條件，因此在燒結機前半部分風箱中的煙氣含硫量極低。在燒結機后半段，料層進入干燥預熱帶后，料層中的二氧化硫集中釋放，抑制劑分解產生的氨氣正好與其反應。二氧化硫和氨氣反應生成硫酸銨的反應，其吉布斯自由能隨溫度升高而增大，在標準狀態下，當溫度超過800K即527°C時，反應將不能向生成硫酸銨的方向進行，這說明，在燒結過程中，二氧化硫和氨氣反應生成硫酸銨的反應將主要發生在料層中下部，因此含氨化合物的抑制劑只需加在料層的鋪底料層。在燒結終點到來之前的一段時間，負壓較高，廢氣流速慢，二氧化硫和氨氣反應生成硫酸銨的反應充分進行。
[0009]但是，通過工業現場試驗發現存在如下問題:(I)尿素溶于水加入全混合料會導致燒結礦各項技術指標變差，且隨著尿素加入量的增加而下降，對燒結礦的質量影響較大(詳見【具體實施方式】的對比例)；(2)尿素溶于水加入燒結料層底部的鋪底料層中也會導致燒結礦各項技術指標變差，且脫硫效果不理想。因此，中國專利號99111573.2、201110022407.0的方法工業現場應用難度大，無法適用于實際燒結工序。
[0010]此外，中國專利申請號201310167718.5，申請日:2013-05_08，發明創造名稱為:一種新型節能減排燒結機系統及燒結方法，該申請案涉及一種新型節能減排燒結機系統，包括燒結機室，燒結機室兩側面布置煙氣循環系統，燒結機室燒結礦物產生的燒結煙氣經除塵脫硫后由煙道排出，燒結機室內燒結后的礦物經破碎冷卻后，依次在成品篩分室1、成品篩分室I1、成品篩分室III中篩分出成品碎粒輸送至成品堆場，成品篩分室III內未篩分出的碎粒進入配料室，配料室配制的礦物經尿素溶液噴灑裝置噴灑后，依次經過一次混合室、二次混合室混合，混合好的礦物由混合料布料裝置均勻的布置在燒結機室內進行燒結。該申請案在一混、二混的傳送過程中由尿素溶液噴灑裝置向燒結原料噴灑尿素溶液，該申請案是為了將尿素溶液均勻的噴灑在燒結原料中。
[0011]綜上所述，現有技術中采用尿素法控制燒結過程脫硫效率的技術方案，主要停留在尿素溶于水加入全混合料或尿素溶于水加入燒結料層底部的鋪底料層中，鋼鐵冶煉工作者在燒結過程的脫硫方法研究中，均將研究熱點匯聚在:如何將尿素溶液均勻混合在燒結混合料中(如中國專利號201310167718.5)，公開的技術文獻也表明如何均勻混合在混合料中是本技術應用難點，但是本發明通過創造性發現打破了這一技術偏見。實用新型內容
[0012]1.實用新型要解決的技術問題
[0013]本實用新型的目的在于克服現有技術中燒結過程的脫硫技術難題，提供了一種燒結過程的脫硫劑加入裝置及在線脫硫系統，采用本實用新型的技術方案，通過在特定位置加入脫硫劑顆粒物，能夠最大限度地提高燒結過程的脫硫效率，且能夠保證燒結礦的各項技術指標，對燒結礦的質量幾乎無影響。
[0014]2.技術方案
[0015]為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為:
[0016]本實用新型的一種燒結過程的脫硫劑加入裝置，包括脫硫劑料倉、脫硫劑給料機和脫硫劑導料機構，所述的脫硫劑料倉的出口與脫硫劑給料機的進料口相連，所述的脫硫劑給料機的出料口與脫硫劑導料機構的進料端相連，該脫硫劑導料機構的出料端用于排出脫硫劑。
[0017]更進一步地說，所述的脫硫劑導料機構為一導料板，該導料板傾斜安裝，導料板的進料端用于承接從脫硫劑給料機出料口送出的脫硫劑，導料板的出料端用于將脫硫劑送至燒結臺車。
[0018]更進一步地說,還包括擋料機構，所述的擋料機構位于脫硫劑導料機構出料端的料流輸出處，且該擋料機構與豎直方向所夾銳角為0-15度。
[0019]更進一步地說，所述的脫硫劑導料機構安裝有傾斜角度調節機構，該傾斜角度調節機構用于調節脫硫劑導料機構出料端的高度位置。本實用新型中的擋料機構為一擋料板，所述的脫硫劑給料機為圓輥給料機。
[0020]本實用新型的一種燒結過程的在線脫硫系統，包括燒結臺車，還包括脫硫劑加入裝置，所述的脫硫劑加入裝置包括脫硫劑料倉、脫硫劑給料機和脫硫劑導料機構，所述的脫硫劑料倉的出口與脫硫劑給料機的進料口相連，所述的脫硫劑給料機的出料口與脫硫劑導料機構的進料端相連，該脫硫劑導料機構的出料端延伸至燒結臺車的混合料層中，脫硫劑導料機構的出料端用于排出脫硫劑。
[0021]更進一步地說，所述的脫硫劑導料機構的出料端與燒結臺車底部的距離為燒結料層總高度的1/8-1/4。
[0022]更進一步地說，還包括混合料布料裝置和鋪底料布料裝置，所述的脫硫劑加入裝置位于混合料布料裝置和鋪底料布料裝置之間。
[0023]更進一步地說，所述的脫硫劑導料機構為一導料板，該導料板傾斜安裝，導料板的進料端用于承接從脫硫劑給料機出料口送出的脫硫劑，導料板的出料端用于將脫硫劑送至燒結臺車。
[0024]更進一步地說，所述的脫硫劑導料機構安裝有傾斜角度調節機構，該傾斜角度調節機構用于調節脫硫劑導料機構出料端的高度位置。
[0025]更進一步地說,還包括擋料機構，所述的擋料機構位于脫硫劑導料機構出料端的料流輸出處，且該擋料機構與豎直方向所夾銳角為0-15度。本實用新型中的擋料機構為一擋料板，脫硫劑給料機為圓輥給料機；混合料布料裝置包括混合料礦槽、混合料給料機和混合料布料器。
[0026]3.有益效果[0027]采用本實用新型提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下顯著效果:
[0028](I)本實用新型通過對脫硫劑加入裝置的設計，采用脫硫劑料倉、脫硫劑給料機和脫硫劑導料機構的配合使用，將脫硫劑輸送至燒結臺車的混合料層中，從而為燒結過程的在線脫硫做好鋪墊作用。
[0029](2)本實用新型的一種燒結過程的在線脫硫系統，該系統中安裝有脫硫劑加入裝置，其脫硫劑導料機構的出料端與燒結臺車底部的距離為燒結料層總高度的1/8-1/4，從而使得脫硫劑呈層狀結構鋪加在混合料層中，脫硫劑的布料精度高且均勻穩定；本專利中脫硫劑為能夠分解出氨氣的顆粒物，使得能夠最大限度地提高燒結過程的脫硫效率，且能夠保證燒結礦的各項技術指標，對燒結礦的質量幾乎無影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發明中燒結料層的截面示意圖；
[0031]圖2為本實用新型中一種燒結過程的在線脫硫系統的結構示意圖；
[0032]圖3為實施例1及對比例4-20的脫硫率趨勢圖。
[0033]圖中:1、燒結臺車；21、混合料礦槽；22、混合料給料機；23、混合料布料器；31、脫硫劑料倉；32、脫硫劑給料機；33、脫硫劑導料機構；34、擋料機構；4、鋪底料布料裝置；5、鋪底料層；6、混合料層；7、脫硫劑層。
【具體實施方式】
[0034]為進一步了解本實用新型的內容，結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。
[0035]實施例1
[0036]如圖1所示，本實施例的一種燒結過程的在線脫硫系統，包括燒結臺車1、脫硫劑加入裝置、混合料布料裝置和鋪底料布料裝置4，所述的脫硫劑加入裝置位于混合料布料裝置和鋪底料布料裝置4之間，混合料布料裝置包括混合料礦槽21、混合料給料機22和混合料布料器23。
[0037]本實施例中的脫硫劑加入裝置包括脫硫劑料倉31、脫硫劑給料機32和脫硫劑導料機構33，所述的脫硫劑料倉31的出口與脫硫劑給料機32的進料口相連，所述的脫硫劑給料機32的出料口與脫硫劑導料機構33的進料端相連，該脫硫劑導料機構33的出料端延伸至燒結臺車I的混合料層6中，脫硫劑導料機構33的出料端用于排出脫硫劑。具體在本實施例中，為了使得脫硫劑被準確的投加在混合料層6中特定位置，其脫硫劑給料機32采用圓輥給料機，脫硫劑導料機構33采用一導料板，該導料板傾斜安裝，導料板的進料端用于承接從脫硫劑給料機32出料口送出的脫硫劑，導料板的出料端用于將脫硫劑送至燒結臺車1，且脫硫劑導料機構33安裝有傾斜角度調節機構，通過該傾斜角度調節機構可以調節脫硫劑導料機構33出料端的高度位置，從而使得脫硫劑添加在混合料層6中高度位置可靈活調節。本實用新型中為了在保證燒結礦各項指標的同時，最大限度地提高燒結過程的脫硫效率，脫硫劑導料機構33的出料端與燒結臺車I底部的距離為燒結料層總高度的1/8-1/4，具體在本實施例中燒結料層總高度為800mm，脫硫劑導料機構33的出料端與燒結臺車I底部的距離為150mm，燒結料層指混合料層6和鋪底料層5的總和。
[0038]應用本實施例的一種燒結過程的在線脫硫系統，其在線脫硫方法具體如下:在燒結臺車I的底部鋪裝有鋪底料層5，將燒結用混合料鋪設在鋪底料層5的上方形成混合料層6，鋪設混合料層6的同時，在混合料層6中還鋪設有脫硫劑層7，該脫硫劑層7與燒結臺車I底部的距離為燒結料層總高度的1/8-1/4，該脫硫劑層7中的脫硫劑為能夠分解出氨氣的顆粒物。具體在本實施例中，燒結料層總高度為800mm，脫硫劑層7與燒結臺車I底部的距離H為150mm，脫硫劑層7中的脫硫劑為尿素顆粒，且加入的尿素顆粒的平均粒徑為
0.30-0.80mm,該尿素顆粒為市售普通尿素，含N約為46wt%，尿素顆粒的質量為混合料層6中含有硫的質量的0.833倍，本實施例通過對原料含硫量的計算得知，混合料層6中硫的質量百分含量為0.06%,因此尿素顆粒的加入量為混合料層6總質量的0.05%即可。
[0039]布料后進行燒結，將燒結混合料進行燒結反應變成燒結礦，測出燒結過程中煙氣的SO2質量，并計算脫硫率記錄如表1，檢測燒結礦的技術指標，記錄如表2。上述脫硫率計算采用的公式為:
[0040]每一次的脫硫率=(基準試驗煙氣中的SO2質量一每一次煙氣中的SO2質量)/基準試驗煙氣中的SO2質量X 100%。
[0041]表1燒結試驗的煙氣中SO2質量及脫硫率
[0042]
【權利要求】
1.一種燒結過程的脫硫劑加入裝置，其特征在于: 包括脫硫劑料倉(31)、脫硫劑給料機(32 )和脫硫劑導料機構(33 )，所述的脫硫劑料倉(31)的出口與脫硫劑給料機(32)的進料口相連，所述的脫硫劑給料機(32)的出料口與脫硫劑導料機構(33)的進料端相連，該脫硫劑導料機構(33)的出料端用于排出脫硫劑。
2.根據權利要求1所述的一種燒結過程的脫硫劑加入裝置，其特征在于:所述的脫硫劑導料機構(33)為一導料板，該導料板傾斜安裝，導料板的進料端用于承接從脫硫劑給料機(32 )出料口送出的脫硫劑，導料板的出料端用于將脫硫劑送至燒結臺車(I)。
3.根據權利要求1所述的一種燒結過程的脫硫劑加入裝置，其特征在于:還包括擋料機構(34)，所述的擋料機構(34)位于脫硫劑導料機構(33)出料端的料流輸出處，且該擋料機構(34)與豎直方向所夾銳角為0-15度。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種燒結過程的脫硫劑加入裝置，其特征在于:所述的脫硫劑導料機構(33)安裝有傾斜角度調節機構，該傾斜角度調節機構用于調節脫硫劑導料機構(33 )出料端的高度位置。
5.一種燒結過程的在線脫硫系統，包括燒結臺車(I)，其特征在于: 還包括脫硫劑加入裝置，所述的脫硫劑加入裝置包括脫硫劑料倉(31)、脫硫劑給料機(32)和脫硫劑導料機構(33)，所述的脫硫劑料倉(31)的出口與脫硫劑給料機(32)的進料口相連，所述的脫硫劑給料機(32)的出料口與脫硫劑導料機構(33)的進料端相連，該脫硫劑導料機構(33)的出料端延伸至燒結臺車(I)的混合料層(6)中，脫硫劑導料機構(33)的出料端用于排出脫硫劑。
6.根據權利要求5所述的一種燒結過程的在線脫硫系統，其特征在于:所述的脫硫劑導料機構(33)的出料端與燒結臺車(I)底部的距離為燒結料層總高度的1/8-1/4。
7.根據權利要求5所述的一種燒結過程的在線脫硫系統，其特征在于:還包括混合料布料裝置和鋪底料布料裝置(4)，所述的脫硫劑加入裝置位于混合料布料裝置和鋪底料布料裝置(4)之間。
8.根據權利要求5所述的一種燒結過程的在線脫硫系統，其特征在于:所述的脫硫劑導料機構(33)為一導料板，該導料板傾斜安裝，導料板的進料端用于承接從脫硫劑給料機(32 )出料口送出的脫硫劑，導料板的出料端用于將脫硫劑送至燒結臺車(I)。
9.根據權利要求8所述的一種燒結過程的在線脫硫系統，其特征在于:所述的脫硫劑導料機構(33)安裝有傾斜角度調節機構,該傾斜角度調節機構用于調節脫硫劑導料機構(33)出料端的高度位置。
10.根據權利要求5或6或7或8所述的一種燒結過程的在線脫硫系統，其特征在于:還包括擋料機構(34)，所述的擋料機構(34)位于脫硫劑導料機構(33)出料端的料流輸出處，且該擋料機構(34)與豎直方向所夾銳角為0-15度。
【文檔編號】C22B1/02GK203728895SQ201420135433
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】龍紅明, 任強, 王平, 孟慶民, 金俊, 劉自民, 肖俊軍, 張向陽, 吳雪健 申請人:安徽工業大學