【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金工业冶炼领域，特别涉及一种利用生物质及有机固废热解气作为转底炉燃料的方法。
技术介绍
1、近些年来，我国钢铁行业迅速地发展，钢铁产量也在不断提高。而在炼钢、炼铁的各个环节会产生大量的冶金尘泥，一般来说钢铁企业的冶金尘泥产量是粗钢产量的8％～12％。这些钢铁尘泥中含有一定量的铁、碳、锌、铅等可回收的元素，对钢铁尘泥的回收既是对资源的利用，也是对环境的保护。钢铁行业在冶炼过程中会产生大量的冶金尘泥，这些冶金尘泥中含有铁、碳、锌等元素，对其的充分回收利用既是对环境保护，也是对资源的利用。目前对含锌尘泥的回收工艺主要有：浸出工艺、回转窑工艺、转底炉工艺等。转底炉具有工艺简单、运行可靠操作灵活、对燃料和还原剂要求灵活等优点，因此转底炉成为处理含锌尘泥的最有前景的工艺之一。
2、传统的转底炉处理冶金尘泥的基本流程为制球、干燥、还原，制球主要是根据冶金尘泥的成分来配制相应的碳基还原剂和粘接剂等并充分混合，用压球机压制成型，干燥后将球团平铺在转底炉炉底。燃料通过烧嘴喷吹进入转底炉，在炉内燃烧后，通过辐射传热对球团加热，在不同的转底炉角度内设置不同数量的喷嘴和不同的燃料流量实现不同段的温度不同。并采用炉底的转动来实现进料、出料。球团中的金属氧化物于碳基还原剂反应，其中的铁氧化物生成直接还原铁在出料口得到产物；氧化锌在炉内还原后成为锌蒸汽，然后随烟气排出达到锌元素的脱除。近些年，有许多学者提出多种不同的转底炉处理冶金尘泥的工艺。例如，中国专利cn117327857a提出一种采用生物质焦炭作为球团的碳基还原剂的工艺，并介
3、金属球团在转底炉中进行热还原，而整个过程的热量来源主要是依靠化石燃料燃烧，并通过辐射传热对球团加热，这就导致转底炉在回收利用冶金尘泥时存在能耗高、热利用率低，并且碳排放高的问题。利用转底炉对燃料的要求比较灵活的特点，对转底炉的燃料结构进行改变来实现减碳的目的。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术要解决的技术问题是：如何通过改变转底炉的燃料，实现减碳的目的。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种利用生物质及有机固废热解气作为转底炉燃料的方法，获取生物质及有机固废热解气，并分析其成分；获取现有转底炉处理冶金尘泥工艺中的燃料，记为现有燃料，分析现有燃料的成分，计算现有燃料的热值或耗氧量；按照现有燃料的热值或耗氧量配置生物质及有机固废热解气，使生物质及有机固废热解气的热值与现有燃料的热值相同，或者使生物质及有机固废热解气的耗氧量与现有燃料的耗氧量相同。
3、进一步的，所述生物质及有机固废热解气的成分为h2含量在10％～20％，ch4含量在30％～50％，c2h4含量在10％～25％，c2h6含量在6％～12％，c3～c6烃含量在4％～15％。其中，生物质及有机固废热解气的成分可以为：
4、h2：15％、ch4：45％、c2h4：20％、c2h6：10％、c3h8：10％。
5、或h2：20％、ch4：50％、c2h4：20％、c2h6：6％、c3h8：4％。
6、或h2：20％、ch4：43％、c2h4：10％、c2h6：12％、c3h8：15％。
7、或h2：10％、ch4：50％、c2h4：15％、c2h6：10％、c3h8：15％。
8、或h2：10％、ch4：40％、c2h4：25％、c2h6：10％、c3h8：15％。
9、或h2：20％、ch4：30％、c2h4：25％、c2h6：10％、c3h8：15％。
10、或h2：10％、ch4：50％、c2h4：15％、c2h6：10％、c3h8：15％。
11、生物质废弃物和有机固废进行热解，产生的热解气含有较高浓度的氢气、甲烷、乙烷、乙烯以及其他烃类可燃气体，具有较高的热值。由于生物质燃料的制造过程是植物的光合作用通过吸收二氧化碳而产生的，因此生物质燃料燃烧过程的碳排放可以与其制造过程吸收的二氧化碳抵消，实现“净零排放”。
12、本专利技术提出使用生物质及有机固废热解气替换传统的混合煤气作为转底炉加热燃料；并且有机固废热解气的氢气含量高、热值高，其作为燃料较传统化石燃料碳排放低，提高清洁能源的比例，降低转底炉生产过程的碳排放。本专利技术模拟了生物质及有机固废热解气的燃烧行为和混合煤气(目前应用的传统化石燃料)的燃烧行为，对比二者的温度场、流场来确定生物质热解气用于转底炉加热的可行性。1、通过计算混合煤气的热值，然后将生物质配制成等热值的混合生物质燃料；2、通过计算混合煤气的耗氧量，然后将生物质配制成等耗氧量的混合生物质燃料。通过对上述两类燃料进行模拟。
13、相对于现有技术，本专利技术至少具有如下优点：
14、1、采用生物质及有机固废热解气替换现有的混合煤气对转底炉进行加热，一方面利用生物质燃料的清洁性实现降低转底炉供热过程的碳排放，另一方面为生物质废弃物以及有机固废的资源化利用提供高效的利用路径。
15、2、碳减排方面，采用传统的化石燃料用于生产直接还原铁的吨铁碳排放为1000kg左右，采用热解气代替传统化石燃料可减少吨铁碳排放700～1000kg。
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1.一种利用生物质及有机固废热解气作为转底炉燃料的方法，其特征在于：获取生物质及有机固废热解气，并分析其成分；
2.如权利要求1所述的利用生物质及有机固废热解气作为转底炉燃料的方法，其特征在于：所述生物质及有机固废热解气的成分为H2含量在10％～20％，CH4含量在30％～50％，C2H4含量在10％～25％，C2H6含量在6％～12％，C3～C6烃含量在4％～15％。
3.如权利要求1或2所述的利用生物质及有机固废热解气作为转底炉燃料的方法，其特征在于：所述生物质及有机固废热解气的选取为H2：15％、CH4：45％、C2H4：20％、C2H6：10％、C3H8：10％。
【技术特征摘要】
1.一种利用生物质及有机固废热解气作为转底炉燃料的方法，其特征在于：获取生物质及有机固废热解气，并分析其成分；
2.如权利要求1所述的利用生物质及有机固废热解气作为转底炉燃料的方法，其特征在于：所述生物质及有机固废热解气的成分为h2含量在10％～20％，ch4含量在30％～50％，c2h4...
【专利技术属性】
技术研发人员：游洋，田仁豪，彭程，吕学伟，游志雄，张元玲，罗栋才，刘晓华，蒋胜龙，吴正怡，刘长正，薛钰霄，党杰，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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