專(zhuān)利名稱(chēng)：型焦制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及型焦，特別涉及一種型焦制備方法。
背景技術(shù)：
型焦的優(yōu)點(diǎn)在于可以通過(guò)配煤，擴(kuò)大低成本弱粘煤甚至不粘煤(如無(wú)煙煤)的使用量，降低高價(jià)格的煙煤或浙青的使用量。但是非煉焦煤的加入后，降低了普通焦炭煉焦所需的粘結(jié)劑指數(shù)，往往生產(chǎn)的型焦品質(zhì)差，特別是型焦的強(qiáng)度。因此，型焦質(zhì)量能否達(dá)標(biāo)主要是取決于其強(qiáng)度指標(biāo)。對(duì)于型焦產(chǎn)品而言，強(qiáng)度越好，其性能越好。現(xiàn)有的型焦生產(chǎn)配方和專(zhuān)利中，型焦的強(qiáng)度主要通過(guò)增加高粘結(jié)指數(shù)的煙煤和浙青含量來(lái)提升。這是因?yàn)槿跽趁荷踔敛徽趁?如無(wú)煙煤)與粘結(jié)劑(煙煤或浙青)之間和粘結(jié)劑(煙煤和浙青)與粘結(jié)劑之間在高溫炭化過(guò)程中形成的碳鏈(網(wǎng))，能夠作為型焦強(qiáng)度的支撐。高粘結(jié)指數(shù)的煙煤或浙青越多，形成的碳鏈(網(wǎng))就越多，強(qiáng)度越好，從而形成的型焦強(qiáng)度就越好。但是，通過(guò)我們的研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于型焦生產(chǎn)而言，僅僅通過(guò)提高粘結(jié)劑含量來(lái)提升型焦強(qiáng)度是不夠的。型焦的強(qiáng)度不僅受形成的碳鏈(網(wǎng))的數(shù)量和強(qiáng)度(即粘結(jié)劑的添加量)影響，同時(shí)也與弱粘煤甚至不粘煤(如無(wú)煙煤)的熱穩(wěn)定和粒度相關(guān)。粘結(jié)劑通過(guò)炭化過(guò)程形成的碳鏈(網(wǎng))耐高溫性能極好，可承受3000° C以上的溫度不斷鏈。但是作為主要原料，起著碳鏈(網(wǎng))間填充結(jié)構(gòu)的不粘煤如無(wú)煙煤粒子，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元不均一，熱穩(wěn)定性能差，即在1000° C以上的高溫炭化作用下會(huì)發(fā)生破裂，因此無(wú)煙煤高溫破裂的性能會(huì)極大的影響型焦產(chǎn)品的炭化強(qiáng)度。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，如3mnT2mm粒度的無(wú)煙煤經(jīng)過(guò)1000° C炭化后，僅有46%(wt%)保持原料粒度，有52. 5%(wt%)破裂為2mnTlmm, I. 5%(wt%)破裂為〈1mm的粒度。2mnTlmm粒度的無(wú)煙煤經(jīng)過(guò)1000° C炭化后，有59. 3%(wt%)保持原料粒度，有37. 8%(wt%)破裂為1-0. 5mm, 2. 9%(wt%)破裂為〈O. 5mm 的粒度?，F(xiàn)有技術(shù)中不同粒度的無(wú)煙煤經(jīng)過(guò)高溫炭化后的粒度變化情況 -i
無(wú)煙媒樣品粒度WQfiqC高S后備樣品的粒度組成“n %)
3mm-2iTOJmm-O.Jmm .QJmm-DJmm <0Jmm
3mm 2rom4652.5占 1.5
2roi lira/59J37.8.占 2.9
無(wú)煙煤的上述受熱破裂的性質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響影響型焦炭化后的強(qiáng)度。如何降低無(wú)煙煤因受熱破裂帶來(lái)的型焦強(qiáng)度降低，是型焦行業(yè)生產(chǎn)的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)上述不足，提供一種型焦制備方法，通過(guò)調(diào)整配煤組成，使原料熱穩(wěn)定性能提升，不易在高溫炭化過(guò)程中破裂，型焦產(chǎn)品的強(qiáng)度得以改善。本發(fā)明所述的型焦制備方法，是采用熱壓成型或冷壓成型的方法使配煤成型，然后升溫炭化，所述配煤中含有型焦粉，型焦粉重量占配煤總重量的5-40%。本發(fā)明所述配煤中，型焦粉以外的其它組分可參照現(xiàn)有技術(shù)的配煤方案，如先將無(wú)煙煤和焦粉按比例進(jìn)行混合，而后混合物與煙煤或浙青按現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行配比。型焦在炭化爐中炭化時(shí)，由于入爐時(shí)存在的小顆粒，或炭化過(guò)程存在摩擦カ和無(wú)煙煤原料在高溫炭化過(guò)程中會(huì)發(fā)生破裂，會(huì)形成約占型焦產(chǎn)品重量10-20% (wt%)的型焦粉(又名焦粉)。這部分焦粉由于粒度小，無(wú)法作為型焦產(chǎn)品使用，普通情況只能作為低價(jià)的副產(chǎn)品外賣(mài)。但是，由于型焦粉已經(jīng)經(jīng)過(guò)了 1000° C高溫的炭化過(guò)程，由“生料”變?yōu)榱恕笆?料”，即其內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了變化具體包括粒度結(jié)構(gòu)已經(jīng)經(jīng)歷高溫破裂破碎，破裂后的粒子內(nèi)部變得更加均勻，同時(shí)結(jié)構(gòu)變得更為致密，其熱穩(wěn)定性能已經(jīng)大幅度提升，高溫抗破裂性能非常好。如2. 8mnT2mm和2mnTlmm的型焦粉再經(jīng)過(guò)1000° C高溫后僅有0. 05%和
0.02%的樣品發(fā)生了破碎。本方法通過(guò)添加經(jīng)過(guò)炭化后的耐高溫性能好的型焦粉，可以替代一部分耐高溫性能差的無(wú)煙煤，起到降低型焦內(nèi)部粒子破裂的程度，提高型焦炭化強(qiáng)度的效果。既實(shí)現(xiàn)了焦粉了資源綜合利用，提升了副產(chǎn)品價(jià)值，又提升了型焦的強(qiáng)度，提升了主產(chǎn)品的性能和價(jià)值。但是，焦粉不能無(wú)限增加，如果焦粉使用過(guò)多，特別是型焦粉摻入量大于40%后，由于焦粉揮發(fā)份含量極低，自身和與粘結(jié)劑之間在炭化過(guò)程中不會(huì)再形成炭膜，并且也難于在粘結(jié)劑之間形成化學(xué)鍵——碳鏈(網(wǎng))，反而會(huì)影響型煤的冷強(qiáng)度。本方案中，型焦粉添加量為配煤總重量的5-40%是合適的。優(yōu)選的，型焦粉的粒度小于3 mm。粒度小于3mm的型焦粉高溫抗破裂性能較好。優(yōu)選的，型焦粉中，粒度為大于2mm且小于3mm的型焦粉重量占型焦粉總重的10%-30% ;粒度大于Imm且不大于2mm的型焦粉占型焦粉總重的20-40%，余量為粒度不大于Imm的型焦粉；在該優(yōu)選方案中，選取所述比例的目的在于(I)選取粒度為大于2mm且小于3mm的型焦粉重量占型焦粉總重的10%-30%，是由于上述粒度的原料可以在型煤成型過(guò)程中起到“骨料”的作用；(2)選取粒度大于Imm且不大于2mm的型焦粉占型焦粉總重的
20-40%，余量為粒度不大于Imm的型焦粉，是根據(jù)型煤成型時(shí)需要上述粒度的原料作為“骨料”之間的填充料，以增大型煤的表觀(guān)密度，增強(qiáng)型煤成型時(shí)的初始強(qiáng)度和型煤炭化為型焦后的炭化強(qiáng)度。本發(fā)明的有益效果
綜上所述，本發(fā)明方法優(yōu)點(diǎn)在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的增加配煤中高價(jià)格煙煤比例來(lái)提升型焦的強(qiáng)度品質(zhì)的缺陷，通過(guò)調(diào)整配煤組成，使原料熱穩(wěn)定性能提升，不易在高溫炭化過(guò)程中破裂，無(wú)需提高煙煤含量即可獲得炭化強(qiáng)度優(yōu)異的型焦產(chǎn)品，同時(shí)生產(chǎn)成本顯著降低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。以下實(shí)施例中，型焦強(qiáng)度均按エ業(yè)型煤冷壓強(qiáng)度測(cè)試方法《MT/T 748-1997》進(jìn)行測(cè)試。
實(shí)施例I
1、取煙煤、無(wú)煙煤和型焦粉按3050 20的重量比進(jìn)行配煤，無(wú)煙煤和煙煤粒度皆未小于3mm，；型焦粉中，粒度為大于2mm且小于3mm的型焦粉重量占型焦粉總重的10% ;粒度大于Imm且不大于2mm的型焦粉占型焦粉總重的20%,余量為粒度不大于Imm的型焦粉；
2、成型炭化和強(qiáng)度測(cè)試
對(duì)物料進(jìn)行成型和炭化，成型壓カ為150Kg/cm2，實(shí)際生產(chǎn)中，成型壓カ可以在10(T200Kg/cm2之間；炭化溫度1000°C 1200°C，炭化時(shí)間2h左右。實(shí)施例2 本實(shí)施例操作與實(shí)施例I相同，區(qū)別在于
型焦粉中，粒度為大于2mm且小于3mm的型焦粉重量占型焦粉總重的20% ;粒度大于Imm且不大于2mm的型焦粉占型焦粉總重的30%,余量為粒度不大于Imm的型焦粉。實(shí)施例3
本實(shí)施例操作與實(shí)施例I相同，區(qū)別在于
型焦粉中，粒度為大于2mm且小于3mm的型焦粉重量占型焦粉總重的30% ;粒度大于Imm且不大于2mm的型焦粉占型焦粉總重的40%,余量為粒度不大于Imm的型焦粉。實(shí)施例4
本實(shí)施例操作與實(shí)施例I相同，區(qū)別在于
型焦粉中，粒度為大于2mm且小于3mm的型焦粉重量占型焦粉總重的10% ;粒度大于Imm且不大于2mm的型焦粉占型焦粉總重的40%,余量為粒度不大于Imm的型焦粉。實(shí)施例5
本實(shí)施例操作與實(shí)施例I相同，區(qū)別在于
型焦粉中，粒度為大于2mm且小于3mm的型焦粉重量占型焦粉總重的30% ;粒度大于Imm且不大于2mm的型焦粉占型焦粉總重的20%,余量為粒度不大于Imm的型焦粉。測(cè)得實(shí)施例I至實(shí)施例5所得型焦產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度如下
樣品編號(hào)I _睡焦產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度(kg"±)
實(shí)施例I694
實(shí)施例2682
實(shí)施例3655
實(shí)施例4677
實(shí)施例5615
實(shí)施例I至5體現(xiàn)的是焦粉添加量相同而粒度不同時(shí)，產(chǎn)品所具有的效果。實(shí)施例6
按實(shí)施例I的操作方法，區(qū)別在于，型焦粉用量(重量)占配煤總重量的0%、5%、10%、20%、30%、40%和50%，制得焦粉用量不同的型焦產(chǎn)品。測(cè)得實(shí)施例6中各型焦產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度如下表4
焦粉用量型焦產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度(kg:個(gè))
焦粉0%458
焦扮5 5S9
焦粉10%663 焦粉20%694
焦粉30%64
焦粉40%571
焦粉50%棚
從以上實(shí)施例數(shù)據(jù)可以看到，制備型焦時(shí)，向配煤中型焦粉能夠提升原料熱穩(wěn)定性能，改善型焦產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度，但這種技術(shù)效果必須通過(guò)控制型焦粉添加量及粒度才能實(shí)現(xiàn)，型焦粉用量若超過(guò)5-40%(wt%)、型焦粉粒度超過(guò)3mm均是不允許的。在現(xiàn)有技術(shù)的型焦制備過(guò)程中，難以避免會(huì)產(chǎn)生型焦總重的10-20%的型焦粉，它們粒度太小(一般小于3mm)，無(wú)法作為型焦產(chǎn)品使用，普通情況只能作為低價(jià)的副產(chǎn)品外賣(mài)。本方法既實(shí)現(xiàn)了焦粉了資源綜合利用，提升了副產(chǎn)品價(jià)值，又提升了型焦的強(qiáng)度，提升了主產(chǎn)品的性能和價(jià)值。最后需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的宗g和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種型焦制備方法，采用熱壓成型或冷壓成型的方法使配煤成型，然后升溫炭化，其特征在于所述配煤中含有型焦粉，型焦粉重量占配煤總重量的5-40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的型焦制備方法，其特征在于型焦粉的粒度小于3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的型焦制備方法，其特征在于型焦粉中，粒度為大于2mm且小于3mm的型焦粉重量占型焦粉總重的10%-30% ;粒度大于Imm且不大于2mm的型焦粉占型焦粉總重的20-40%,余量為粒度不大于Imm的型焦粉。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種型焦制備方法，采用熱壓成型或冷壓成型的方法使配煤成型，然后升溫炭化，所述配煤中含有型焦粉，型焦粉重量占配煤總重量的5-40%；本方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的增加配煤中高價(jià)格煙煤比例來(lái)提升型焦的強(qiáng)度品質(zhì)的缺陷，通過(guò)調(diào)整配煤組成，使原料熱穩(wěn)定性能提升，不易在高溫炭化過(guò)程中破裂，無(wú)需提高煙煤含量即可獲得炭化強(qiáng)度優(yōu)異的型焦產(chǎn)品，同時(shí)生產(chǎn)成本顯著降低。
文檔編號(hào)C10B53/08GK102643659SQ20121013990
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者李強(qiáng), 肖祥遠(yuǎn), 蔣偉 申請(qǐng)人:宜賓天原集團(tuán)股份有限公司