烧结矿催化助燃剂
精料是高炉炼铁的基础,其中大部分为烧结矿,约占60%以上,在国内重点
钢铁企业中,烧结矿已经占到含铁原料的84%,因此烧结矿质量的好坏对高炉的
稳定、高产起着非常重要的作用。同时,在整个钢铁工业中,烧结生产的燃料
消耗占10%~15%,从烧结矿的加工费用来看,燃料费用约占40%以上,所以,
采取有效措施,最大幅度地降低烧结过程中的固体燃料消耗,对降低烧结矿
乃至其他钢铁产品的成本将具有重大意义。
采用控制燃料粒度、燃料分加、利用外界显热和料层自动蓄热等方式降低
固体燃耗,多数是通过工艺改进来实现的,而添加催化助燃剂则是通过化学方法
来人为的干预烧结过程,达到降低固体燃料消耗,加快烧结过程燃烧速度,提高
烧结机的利用系数,增加烧结矿产量和强度的目的,同时可以降低烧结尾气中
SO2的含量。在烧结矿中添加催化助燃剂是在深入分析我国钢铁现状的基础上,
借鉴其他行业先进工艺的一种创新之举,值得在国内钢铁企业中大力推广的一项
新工艺。
2003年我国粗钢产量达到2. 2234亿吨,生铁产量达到2. 023亿吨。高炉炼铁
则是生铁生产中的主要方式,高炉炼铁中所需要的精料中烧结矿所占比例平均
在70%左右,按照高品味炉料所产生的渣量300Kg/t计算,每年我国钢铁行业
烧结矿的产量在2亿吨,按照吨烧结矿消耗万分之四催化助燃剂计算,我国钢铁
行业对催化助燃剂的年需求量在8万吨左右,市场容量十分巨大。
清华大学的科研人员以低温烧结和燃气化理论为基础所开发的烧结矿用催化助
燃剂,由燃气化剂、增氧剂、助燃剂、增强剂和阻凝剂等多种元素组成,在烧结
混合料中添加少量的该产品后(一般为烧结矿的万分之四),对燃料气化反应,
燃烧反应起到一定的催化助燃作用,使燃料的反应活性大大提高,反应过程为
气-固-液相传热,传质条件得到改善,使液相反应可在低于1300℃以下完成。
同时由于烧结料层中燃烧速度加快,反应完全,相对放出热量多,烧结带的温度
水平高,生成的CF2和C2F等低熔点的CF液相向FeO晶粒很快渗透,Ca2+扩散到Fe2O3
和Fe3O4晶体中,形成钙质固熔体,使二者的熔点很快下降,最后形成的低熔点的
液相,在冷却到1150~1200℃时,发生铁酸盐的再结晶,单一铁酸盐的不定型
固状态几何体变成其它成份的共溶液相,树枝状和柱状晶体,使烧结矿的固结强度
大大改善。提高生成率和成品率,降低固体燃料消耗,降低烧结废气中SO2排放量,
减少环境污染。
年产2000吨催化助燃剂所需设备投资不超过10万元,厂房投资20万元。达产后年
产值可以达到1200万,年利润500万元。目前正在为钢铁行业供应原料的企业可以
作为丰富产品系列、扩大销售额来上该项目。同样,钢铁企业的下属非钢铁企业
也可以作为新上项目为集团配套销售该产品。
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