專利名稱：褐煤干餾配煤煉焦工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種褐煤干餾配煤煉焦工藝。
背景技術(shù)：
我國(guó)煤炭資源雖然豐富，但截至2002年底查明煤炭資源儲(chǔ)量10201億噸。煉焦煤占27. 65%,其中氣煤占13. 75%,肥煤占3. 53%,焦煤占5. 81%,瘦煤占4. 01%,其他占0. 55%, 煤種和煤源分布不勻。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，對(duì)冶金焦的數(shù)量和質(zhì)量將提出更高的要求， 其結(jié)果勢(shì)必增加對(duì)優(yōu)質(zhì)煉焦煤(低灰、低硫、強(qiáng)粘結(jié)性的煤)的依賴程度，而我國(guó)優(yōu)質(zhì)煉焦煤明顯短缺更突出了這一矛盾，它推動(dòng)著配煤煉焦和非煉焦煤煉焦技術(shù)的發(fā)展。為了擴(kuò)大煉焦煤資源，將弱粘結(jié)煤或不粘結(jié)煤用于煉焦，適合于常規(guī)焦?fàn)t配煤煉焦的各種新技術(shù)(煤干燥、預(yù)熱、選擇粉碎、搗固、配型煤、配用人造粘結(jié)煤或抗裂劑等)已達(dá)到了工業(yè)化水平，從而成為解決用較差的煉焦煤煉出優(yōu)質(zhì)焦碳的主要方法。對(duì)于非煉焦煤(無煙煤、褐煤、長(zhǎng)焰煤、弱粘煤、不粘煤)配煤煉焦工藝，也有采用直接摻入少量的(無煙煤、褐煤、弱粘煤、長(zhǎng)焰煤、不粘煤)煤進(jìn)行配煤煉焦。對(duì)于配入少量的無煙煤配煤煉焦，不足之處主要有兩點(diǎn)一是優(yōu)質(zhì)的低灰，低硫的無煙煤的商品量少；二是摻入無煙煤后配和煤的粘結(jié)性下降與配入量成正比，因此配入量較少(低于10%)。直接摻入少量褐煤配煤煉焦不足之處主要有兩點(diǎn)一是配入褐煤后的配合煤的粘結(jié)性下降與配入量成正比，因此配入量較少(低于10%)。二是降低焦碳的冷、熱肽強(qiáng)度和焦碳的塊度。中國(guó)高爐焦的灰分指標(biāo)與其他國(guó)家相比偏高，它是焦碳質(zhì)量差的主要原因，焦碳灰分高的原因是煉焦精煤的灰分高所至。若能將焦碳的灰分由14. 5%降至10. 5%,以年產(chǎn)4. 7億噸生鐵的高爐計(jì)算，可以節(jié)約熔劑15 萬噸、焦碳2585萬噸，同時(shí)可以增加生鐵 6815萬噸，還可以降低鐵路的運(yùn)輸量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種褐煤干餾配煤煉焦工藝，不僅可以減少優(yōu)質(zhì)主焦煤的用量，擴(kuò)大配煤煉焦煤的范圍，降低煉焦成本，而且可以靈活調(diào)整配合煤的揮發(fā)分，提高焦碳的冷、熱肽強(qiáng)度和塊度，有效降低焦碳的灰分和硫分，提高焦鐵比和焦碳的質(zhì)量。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種褐煤干餾配煤煉焦工藝，首先將低灰、低硫、 高灰熔點(diǎn)的褐煤干餾成半焦并破碎到粒度小于5mm，然后將褐煤干餾后生成的半焦以 20%-40%的重量比與主焦煤30-40%、肥煤20-30%、氣煤5_10%、其他煤5%，合計(jì)各組分重量為 100%，混勻，一起裝入焦?fàn)t進(jìn)行高溫干餾10-30小時(shí)成焦。本發(fā)明工藝選用低灰、低硫、高灰熔點(diǎn)的褐煤，采用干餾工藝，降低褐煤的揮發(fā)分，根據(jù)配煤工藝的要求摻入一定比率的干餾后的褐煤，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的三個(gè)目的。相對(duì)于焦煤，國(guó)內(nèi)有大量的低灰、低硫、高灰熔點(diǎn)、低價(jià)格的褐煤，褐煤干餾后灰分、硫分仍很低，配入后可以降低配合煤的灰分和硫分，從而降低了生成焦碳的灰分、硫分及煉焦成本?？梢愿鶕?jù)配煤的需要，靈活調(diào)整褐煤的干餾時(shí)間和溫度，最終控制干餾后褐煤的揮發(fā)分，以達(dá)到靈活調(diào)整配合煤的揮發(fā)分的目的。試驗(yàn)證明焦碳在高爐內(nèi)被加熱到高于煉焦溫度時(shí)，由于膠質(zhì)和灰分熱膨脹性不同，會(huì)沿灰分顆粒周圍產(chǎn)生并擴(kuò)大裂紋，加速焦碳破碎或粉化?；曳种袎A金屬還會(huì)加速焦碳同二氧化碳的反應(yīng)，也使焦碳的破壞加劇。因此，焦碳灰分的高低、 灰分中的堿金屬含量的高低也是影響焦碳在高爐內(nèi)熱肽強(qiáng)度的重要因素之一。所以選用干餾后的低灰、低硫、低揮發(fā)分、高灰熔性的褐煤，可以降低配合煤的灰分、硫分和揮發(fā)分，改變配合煤的灰成分，同時(shí)可以降低焦碳在高爐內(nèi)的熱反應(yīng)性，從而提高焦碳的冷、熱肽強(qiáng)度。試驗(yàn)證明同一比例的褐煤和干餾后的褐煤摻入肥煤(焦煤)后，其配合煤的粘結(jié)指數(shù)具有很大的差異(干餾后的褐煤配入20%的粘結(jié)指數(shù)為98，不干餾褐煤配入5%的粘結(jié)指數(shù)為97，原肥煤的粘結(jié)指數(shù)為102)。干餾后的褐煤與作為瘦化劑用的焦粉配煤煉焦的區(qū)別是一是灰分、硫分低于焦粉，可以靈活調(diào)整配合煤的揮發(fā)分。二是具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，焦粉畢竟是煉焦煤的產(chǎn)物。三是配入同一比率的干餾后褐煤與焦粉其配合煤的粘結(jié)指數(shù)具有顯著差異，干餾后的褐煤配入量大。干餾后的褐煤與無煙煤配煤煉焦的區(qū)別是一是灰分和硫分低于無煙煤，可以靈活調(diào)整配合煤的揮發(fā)分。二是具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，同等質(zhì)量的褐煤其價(jià)格低于無煙煤，而且儲(chǔ)量豐富。三是配入同一比率的干餾后的褐煤與無煙煤相比，其配合煤的粘結(jié)指數(shù)具有顯著差異，干餾后的褐煤配入量大。干餾后的褐煤與不干餾的褐煤配煤煉焦的區(qū)別是一是干餾后的褐煤配入后可以提高焦碳的冷、熱肽強(qiáng)度和塊度。二是配合煤的粘結(jié)指數(shù)具有顯著的差異性，干餾后的褐煤的配入量大。三是干餾后的褐煤可以靈活調(diào)整配合煤的揮發(fā)分。干餾后的褐煤與貧、廋煤配煤煉焦的區(qū)別是褐煤的儲(chǔ)量大，相比價(jià)格低廉，可以容易選用比貧、瘦煤灰分、硫分更低的褐煤。本發(fā)明工藝與《氣化、干餾、碳化綜合系統(tǒng)焦化法》既(冷壓型焦法)的顯著區(qū)別有 /、； ^^ ·
(一) 生產(chǎn)焦炭的工藝不同本發(fā)明基本沿襲了傳統(tǒng)的煉焦工藝 1、褐煤干餾并破碎到小于5mm。2、褐煤干餾的半焦與其他配煤混勻。3、裝入焦?fàn)t進(jìn)行高溫干餾煉焦?！稓饣⒏绅s、碳化綜合系統(tǒng)焦化法》是典型的冷壓型焦法生產(chǎn)焦炭的工藝 1、褐煤干餾并破碎到小于1. 5mm。2、增碳劑、粘結(jié)劑破碎到小于1. 5mm,與干餾半焦、焦油混勻。3、冷壓成型煤。4、將冷壓成型的型煤裝入煉焦?fàn)t中高溫碳化。(二)生產(chǎn)焦炭的原料、配比、粒度不同
本發(fā)明的原料及配比半焦20— 40%，主焦煤30— 40%，肥煤20— 30%，氣煤5 —10%，其他煤5%，合計(jì)各組分重量100%。半焦粒度小于5mm、其余配合煤粒度不變(一般小于50mm)。
《氣化、干餾、碳化綜合系統(tǒng)焦化法》既冷壓型焦法的原料及配比半焦35—55%， 增碳劑15 — 25%，粘結(jié)劑15 — 25%，焦油15 — 25%。或半焦55— 75%，粘結(jié)劑15 — 25%，焦油 10—20%.所有原料的粒度小于1. 5mm.
(三)粘結(jié)半焦的機(jī)理不同
本發(fā)明粘結(jié)的機(jī)理是利用其他配合煤在焦?fàn)t中加熱干餾過程中， 產(chǎn)生的膠質(zhì)體將褐煤的干餾的半焦粉粘結(jié)在一起?！稓饣?、干餾、碳化綜合系統(tǒng)焦化法》既冷壓型焦法的粘結(jié)的機(jī)理是褐煤干餾的半焦粉，再加入粘結(jié)劑、焦油混勻，通過型煤機(jī)擠壓成型而粘結(jié)在一起的。(四)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、焦炭的質(zhì)量、粒度不同
1、 由于兩種煉焦工藝的生產(chǎn)工藝、原料、配比、粘結(jié)機(jī)理不同，因此生產(chǎn)的焦炭的質(zhì)量、冷、熱肽強(qiáng)度不同，其化學(xué)附產(chǎn)品如焦油、苯、煤氣等必不同。2、 本發(fā)明生產(chǎn)焦炭粒度一般小于150mm，而《氣化、干餾、碳化綜合系統(tǒng)焦化法》既冷壓型焦法生產(chǎn)的焦炭粒度比較規(guī)整，可以根據(jù)需求而生產(chǎn)，一般有40—80mm、60— IOOmm 等。(五)選用褐煤的標(biāo)準(zhǔn)有所不同
《氣化、干餾、碳化綜合系統(tǒng)焦化法》既冷壓型焦法的選料標(biāo)準(zhǔn)是低灰、低硫。本發(fā)明的選料標(biāo)準(zhǔn)是低灰、低硫、高灰熔點(diǎn)。目的是通過配入所選原料來改變配合煤的灰分、揮發(fā)分、灰成分，從而改變焦炭的灰分、灰成分，提高焦炭在高爐中的熱反應(yīng)性和熱肽強(qiáng)度。(六)生產(chǎn)焦炭的周期不同
本發(fā)明配合煤進(jìn)入焦?fàn)t中，高溫干餾10—30小時(shí)成焦?！稓饣?、干餾、碳化綜合系統(tǒng)焦化法》既冷壓型焦法將成型的型煤加入煉焦?fàn)t中， 在無氧高溫碳化溫度950—1050°C下碳化4小時(shí)，碳化成型焦產(chǎn)品。本發(fā)明與日本《SC0PE21煉焦技術(shù)的研發(fā)與使用》的顯著差異性有三點(diǎn) (一) 煉焦工藝不同。本發(fā)明延襲了傳統(tǒng)的配煤煉焦工藝，其工藝流程有三步1褐煤干餾后破碎。2、干餾后的半焦與其它煤按比例配合混勻。3、進(jìn)入焦?fàn)t高溫干餾煉焦。(二)原料處理的工藝、數(shù)量、粒度不同。1、本發(fā)明僅對(duì)所需褐煤(20—40%)進(jìn)行入焦?fàn)t前干餾處理。日本《SC0PE21煉焦技術(shù)的研發(fā)與使用》是對(duì)所有原料(100%)在入焦?fàn)t前進(jìn)行熱處理和熱壓型煤處理。2、原料處理粒度不同
本發(fā)明僅對(duì)所需配入褐煤的進(jìn)行干餾到半焦，破碎到5mm以下，其他配煤的粒度不變。日本《SC0PE21煉焦技術(shù)的研發(fā)與使用》技術(shù)是對(duì)所有原料按 0. 5mm分級(jí)處理。、處理工藝不同
日本《SC0PE21煉焦技術(shù)的研發(fā)與使用》對(duì)大于0. 5mm的煤粒在入爐前進(jìn)行預(yù)熱處理 (350°C)。小于0. 5mm的煤粒在入爐前進(jìn)行預(yù)熱處理(165°C )并進(jìn)行熱壓成型煤。本發(fā)明僅對(duì)所需配入褐煤在入爐前進(jìn)行干餾預(yù)處理。
(三)焦炭形成過程不同
本發(fā)明煉焦工藝是延襲傳統(tǒng)煉焦工藝，焦炭在焦?fàn)t內(nèi)一次成型。日本《SC0PE21煉焦技術(shù)的研發(fā)與使用》預(yù)處理原料先進(jìn)入焦?fàn)t中，中、低溫干餾成焦，焦炭再進(jìn)入CDQ改質(zhì)室，最終形成所需質(zhì)量的焦炭。綜上所述，本發(fā)明工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比，大大降低了生產(chǎn)成本，擴(kuò)大了煉焦原料來源。具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，該工藝簡(jiǎn)單易行，易于操作，使用方便。
具體實(shí)施例方式一種褐煤干餾配煤煉焦工藝，首先將低灰、低硫、高灰熔點(diǎn)的褐煤干餾成半焦并破碎到粒度小于5mm，然后將褐煤干餾后生成的半焦以20%-40%的重量比與主焦煤30-40%、肥煤20-30%、氣煤5-10%、其他煤5%，合計(jì)各組分重量為100%，混勻，一起裝入焦?fàn)t進(jìn)行高溫干餾10-30小時(shí)成焦。本發(fā)明工藝一是可以減少優(yōu)質(zhì)主焦煤的用量，擴(kuò)大配煤煉焦煤的范圍，降低煉焦成本。二是可以靈活調(diào)整配合煤的揮發(fā)分，提高焦碳的冷、熱肽強(qiáng)度和塊度。三是降低焦碳的灰分和硫分，提高焦鐵比和焦碳的質(zhì)量。作為本發(fā)明工藝的優(yōu)選實(shí)施方式，首先將低灰、低硫、高灰熔點(diǎn)的褐煤干餾成半焦并破碎到粒度為3mm，然后將褐煤干餾后生成的半焦以30%的重量比與主焦煤30%、肥煤 30%、氣煤5%、其他煤5%，合計(jì)各組分重量為100%，混勻，一起裝入焦?fàn)t進(jìn)行高溫干餾20小時(shí)成焦。
權(quán)利要求
1.一種褐煤干餾配煤煉焦工藝，其特征在于首先將低灰、低硫、高灰熔點(diǎn)的褐煤干餾成半焦并破碎到粒度小于5mm，然后將褐煤干餾后生成的半焦以20%-40%的重量比與主焦煤30-40%、肥煤20-30%、氣煤5-10%、其他煤5%，合計(jì)各組分重量為100%，混勻，一起裝入焦?fàn)t進(jìn)行高溫干餾10-30小時(shí)成焦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褐煤干餾配煤煉焦工藝，其特征在于首先將低灰、低硫、高灰熔點(diǎn)的褐煤干餾成半焦并破碎到粒度為3mm，然后將褐煤干餾后生成的半焦以30%的重量比與主焦煤30%、肥煤30%、氣煤5%、其他煤5%，合計(jì)各組分重量為100%，混勻，一起裝入焦?fàn)t進(jìn)行高溫干餾20小時(shí)成焦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種褐煤干餾配煤煉焦工藝，首先將低灰、低硫、高灰熔點(diǎn)的褐煤干餾成半焦并破碎到粒度小于5mm，然后將褐煤干餾后生成的半焦以20%-40%的重量比與主焦煤30-40%、肥煤20-30%、氣煤5-10%、其他煤5%，合計(jì)各組分重量為100%，混勻，一起裝入焦?fàn)t進(jìn)行高溫干餾10-30小時(shí)成焦。本發(fā)明工藝一是可以減少優(yōu)質(zhì)主焦煤的用量，擴(kuò)大配煤煉焦煤的范圍，降低煉焦成本。二是可以靈活調(diào)整配合煤的揮發(fā)分，提高焦碳的冷、熱肽強(qiáng)度和塊度。三是降低焦碳的灰分和硫分，提高焦鐵比和焦碳的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C10B57/00GK102559228SQ20101061742
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉虎才, 周強(qiáng)文, 周登輝, 黃國(guó)春 申請(qǐng)人:寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司