本發(fā)明涉及一種電石原料的干法成型方法，本發(fā)明進一步涉及使用該方法的專用系統(tǒng)，屬于粉狀原料綜合利用領域。

背景技術：

半焦是以高揮發(fā)分的弱粘結(jié)或不粘結(jié)性煤為原料，經(jīng)中、低溫干餾炭化除去煤中焦油物質(zhì)和大部分揮發(fā)分后的產(chǎn)品，作為一種新型碳素材料，以其固定炭高、電阻率高含灰份低、硫含量低、磷含量低的特性和低廉的價格，正逐步被推廣應用于電石、鐵合金等產(chǎn)品的生產(chǎn)，以替代價格昂貴的冶金焦，半焦作為冶金行業(yè)重要原材料。

電石是以生石灰和碳素為原料，在電石爐中經(jīng)過復雜的物理化學變化而生成的，它是有機合成工業(yè)的重要原料。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出或正在研究中的電石生產(chǎn)方法有電熱法、旋轉(zhuǎn)電弧爐法、氧熱法、電熱—氧熱耦合法、等離子體法、催化法等，但傳統(tǒng)的電爐加熱法仍然是當前最為成熟的電石生產(chǎn)方法。

傳統(tǒng)電石制備工藝的缺點是，生石灰添加過程繁瑣、復雜，且在石灰石和半焦炭在整個過程中，始終伴隨著固體破碎、固體分篩和固體運輸?shù)裙に囘^程，這些過程都會有粉塵產(chǎn)生，帶來污染；而且在傳統(tǒng)電石行業(yè)中，總會有大量的小粒度粉狀半焦需要處理。

公開號為CN103087795A的發(fā)明專利公開了電石用成型半焦的制備方法：將半焦制成粒度小于3毫米的半焦粉，生石灰制成粒度＜1毫米的石灰粉；稱取生石灰，加入過量的水，使石灰充分熟化；過濾上層清液，取下層熟石灰漿液即粘結(jié)劑；半焦粉和粘結(jié)劑重量百分比分別為：半焦粉70％-80％和粘結(jié)劑20％-30％；稱取半焦粉和粘結(jié)劑，將粘結(jié)劑倒入半焦粉中，充分攪拌、混合均勻；將混合物料用對輥成型機下壓制成橢球形成型半焦。該方法存在以下主要問題：

1)該技術為了制備成型所需粘結(jié)劑，需要先將生石灰加水熟化制成熟石灰，一方面生石灰加水本身具有危險性，另一方面此工藝改變了原料的本質(zhì)；

2)該技術在制備好成型球后，還要將成型球進行烘干處理，增加了工藝步驟，提高了工藝成本。

綜合以上可見，現(xiàn)有的電石原料的成型方法不同程度的存在過程繁瑣復雜、成本高、危險性大、成型效果差等缺陷，有待改進。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是解決現(xiàn)有電石原料生產(chǎn)需要生石灰熟化的過程，工藝成本高、危險性大等問題，提供了一種新的電石原料的干法成型方法，該方法通過加入煙煤作添加劑，在高溫下析出大量膠質(zhì)體，提高型球在電石爐中的熱穩(wěn)定性，保證了型球在電石爐中不破碎、不粉化，實現(xiàn)了電石爐的正常運行，同時避免了生石灰熟化的過程的過程。

本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

一種電石原料的干法成型方法，包括以下步驟：

(1)將煙煤、半焦和生石灰分別破碎后，均勻混合，得到混合物；(2)將混合物壓球成型得到常溫成型球，所述常溫成型球作為電石爐的原料。

步驟(1)中，煙煤占混合物總量的5wt％-15wt％，例如煙煤占混合物總量的8wt％-10wt％。

半焦和生石灰共占混合物總量的85wt％-95wt％。

按照質(zhì)量比計，半焦：生石灰＝(0.5～0.7):1。

優(yōu)選的，所述煙煤為焦煤或者肥煤粉。

步驟(1)中所述破碎步驟中，煙煤破碎至100目以下；所述半焦粉破碎后的粒度≤3毫米；所述生石灰破碎后的粒度≤3毫米。

在測試常溫成型球的強度時，可以使用高溫爐，測試時，加熱溫度為1000℃～1800℃。

所述高溫爐加熱時間為30～60分鐘。

所述高溫爐中需要通入氮氣，保證爐中無氧氣。

本發(fā)明還提供了一種電石原料的干法成型的專用系統(tǒng)，該專用系統(tǒng)包括：

煙煤破碎裝置，所述煙煤破碎裝置設有煙煤進料口和煙煤粉出料口；

半焦破碎裝置，所述半焦破碎裝置設有半焦進料口和半焦粉出料口；

生石灰破碎裝置，所述生石灰破碎裝置設有生石灰進料口和生石灰粉出料口；

混合裝置，所述混合裝置設有進料口和混合物料出料口；

壓球成型裝置，所述壓球成型裝置設有混合物料進料口和生球團出料口；

以及高溫焙燒裝置；所述高溫焙燒裝置設有生球團進料口和焙燒球團出料口；

其中，所述煙煤破碎裝置的煙煤粉出料口、所述半焦破碎裝置的半焦粉出料口以及生石灰破碎裝置的生石灰粉出料口均與所述混合裝置的混合物料進料口相連；所述混合裝置的混合物料出料口與所述壓球成型裝置的混合物料進料口相連；所述壓球成型裝置的生球團出料口與所述高溫焙燒裝置的生球團進料口相連。

所述混合裝置是混料機，設有進料口和混合物的出料口。

所述壓球成型裝置是高壓壓球機，設有進料口和常溫成型球的出料口。

所述高溫焙燒裝置是高溫爐，設有常溫成型球的進料口和焙燒后成型球的出料口。

本發(fā)明技術方案的主要有益效果：

1.本發(fā)明處理了傳統(tǒng)工藝中半焦粉、生石粉難處理、污染大的問題，即解決了粉料堆積難以處理污染環(huán)境的問題、又增加經(jīng)濟效益。

2.本發(fā)明加入焦煤、氣肥煤作添加劑，這些煤種在高溫下析出大量膠質(zhì)體，提高了型球在電石爐中的熱穩(wěn)定性，保證了型球在電石爐中不碎、不粉化，實現(xiàn)了電石爐的正常運行。

3.本發(fā)明使用焦煤或氣肥煤作為添加劑避免了生石灰熟化的過程，工藝過程安全。

4.本發(fā)明工藝簡單，省去了成型球烘干的部分，節(jié)省了設備投資，降低了工藝成本，增加了經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1實現(xiàn)本發(fā)明方法的專用系統(tǒng)圖的示意圖。

圖2本發(fā)明的一種電石原料的干法成型方法的工藝流程圖。

附圖標記說明：S100-煙煤破碎裝置，S200-半焦破碎裝置，S300-生石灰破碎裝置，S400-混合裝置，S500-壓球成型裝置，S600-高溫焙燒裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

參考圖1，本發(fā)明提供了一種電石原料干法成型方法的專用系統(tǒng)，該專用系統(tǒng)包括：

煙煤破碎裝置S100，所述煙煤破碎裝置S100設有煙煤進料口和煙煤粉出料口；

半焦破碎裝置S200，所述半焦破碎裝置S200設有半焦進料口和半焦粉出料口；

生石灰破碎裝置S300，所述生石灰破碎裝置S300設有生石灰進料口和生石灰粉出料口；

混合裝置S400，所述混合裝置S400設有進料口和混合物料出料口；

壓球成型裝置S500，所述壓球成型裝置S500設有混合物料進料口和生球團出料口；

以及高溫焙燒裝置S600；所述高溫焙燒裝置S600設有生球團進料口和焙燒球團出料口；

其中，所述煙煤破碎裝置S100的煙煤粉出料口、所述半焦破碎裝置S200的半焦粉出料口以及生石灰破碎裝置S300的生石灰粉出料口均與所述混合裝置S400的混合物料進料口相連；所述混合裝置S400的混合物料出料口與所述壓球成型裝置S500的混合物料進料口相連；所述壓球成型裝置S500的生球團出料口與所述高溫焙燒裝置S600的生球團進料口相連。

所述混合裝置S400是混料機，設有進料口和混合物的出料口。

所述壓球成型裝置S500是高壓壓球機，設有進料口和常溫成型球的出料口。

在測試常溫成型球的強度時，采用高溫焙燒裝置S600，其可以是高溫爐，并設有常溫成型球的進料口和焙燒后成型球的出料口。

以下結(jié)合具體的實施例對應用所述專用系統(tǒng)將電石原料干法成型方法進行具體說明：

實施例1

半焦干燥基固定碳含量75.1％，水分含量3.21％，粒徑3mm及以下；焦煤粉粒度100目以下，加入量為5％；生石灰粒度≤3毫米。

以半焦為基準，稱取1kg半焦粉、1.5kg生石灰粉、50g的焦煤粉，將半焦粉、生石灰粉和焦煤粉用愛立許R02混料機混合5min，然后用高壓壓球機將其壓制成型，之后將成型球放入高溫爐中，在1200℃下進行加熱，加熱時間30分鐘，得到的常溫成型球抗壓強度260N/球、成球率90％、高溫爐加熱后馬弗爐焙燒后型球抗壓強度為580N/球。

實施例2

半焦干燥基固定碳含量75.1％，水分含量3.21％，粒徑3mm及以下；焦煤粉粒度100目以下，加入量10％；生石灰粒度≤3毫米。

以半焦為基準，稱取1kg半焦粉、1.5kg生石灰粉、100g的焦煤粉，將半焦粉、生石灰粉和焦煤粉用愛立許R02混料機混合5min，然后用高壓壓球機將其壓制成型，之后將成型球放入高溫爐中，在1500℃下加熱，加熱時間30分鐘，得到的常溫成型球抗壓強度265N/球、成球率92％、高溫爐加熱后型球抗壓強度為561N/球。

實施例3

半焦干燥基固定碳含量75.1％，水分含量3.21％，粒徑3mm及以下；焦煤粉粒度100目以下；加入量15％；生石灰粒度≤3毫米。

以半焦為基準，稱取1kg半焦粉、1.5kg生石灰粉、150g的焦煤粉，將半焦粉、生石灰粉和焦煤粉用愛立許R02混料機混合5min，然后用高壓壓球機將其壓制成型，之后將成型球放入高溫爐中，在1500℃下加熱，加熱時間60分鐘，得到的常溫成型球抗壓強度260N/球、成球率90％、高溫爐加熱后型球抗壓強度為603N/球

對比實施例1

半焦干燥基固定碳含量75.1％，水分含量3.21％，粒徑3mm及以下；焦煤粉粒度100目以下，加入量3％；生石灰粒度≤3毫米。

以半焦為基準，稱取1kg半焦粉、1.5kg生石灰粉、30g的焦煤粉，將半焦粉、生石灰粉和焦煤粉用愛立許R02混料機混合5min，然后用高壓壓球機將其壓制成型，之后將成型球放入高溫爐中，在1200℃下進行加熱，加熱時間30分鐘，得到的常溫成型球抗壓強度216N/球、成球率78％、高溫爐加熱后馬弗爐焙燒后型球抗壓強度為478N/球。

對比實施例2

半焦干燥基固定碳含量75.1％，水分含量3.21％，粒徑3mm及以下；焦煤粉粒度100目以下；加入量18％；生石灰粒度≤3毫米。

以半焦為基準，稱取1kg半焦粉、1.5kg生石灰粉、180g的焦煤粉，將半焦粉、生石灰粉和焦煤粉用愛立許R02混料機混合5min，然后用高壓壓球機將其壓制成型，之后將成型球放入高溫爐中，在1500℃下加熱，加熱時間60分鐘，得到的常溫成型球抗壓強度264N/球、成球率91％、高溫爐加熱后型球抗壓強度為607N/球。