專利名稱：用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電熱法冶煉生產(chǎn)用的爐料塊的制備技術(shù)。
電熱法是指用電熱爐進(jìn)行還原冶煉的生產(chǎn)方法。用電熱法生產(chǎn)的產(chǎn)品比較多，主要有硅鐵、錳鐵等鐵合金系列產(chǎn)品，以及黃磷、硅、碳化硅、電石等產(chǎn)品。在這些產(chǎn)品的生產(chǎn)中，共同點(diǎn)是都以電能作為熱源，產(chǎn)生1500℃以上的高溫，在此高溫下用碳作還原劑，還原哪些難還原的氧化礦石。在電熱法生產(chǎn)中，為了保證電熱爐中的爐料層具有良好的透氣性，傳統(tǒng)的作法是使用塊徑比較大的礦石、焦炭和輔料作為爐料塊。這種作法雖然增加了透氣性，但卻使反應(yīng)物的接觸面受到影響，從另一個(gè)方面影響了反應(yīng)速度，使得電熱法生產(chǎn)的電耗居高不下。另外使用塊徑較大的原、輔料，使得許多資源得不到充分利用，也是一種資源的浪費(fèi)。
本發(fā)明的目的在于提供一種用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，它是把電熱法生產(chǎn)所用的各種原、輔料粉直接制成一種粘結(jié)塊，作為電熱爐的爐料塊使用。這種粘結(jié)塊不但省略了焦炭的制作過程，可以充分利用礦石粉料和輔料粉料，降低原料成本；而且可改善電熱爐中的冶煉條件，加速冶煉生產(chǎn)，大幅度降低產(chǎn)品的電耗。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)方案之一，其特征在于它以煉焦煤粉、冶煉用礦石粉和輔料粉為原料；根據(jù)冶煉工藝要求的固定碳用量確定煉焦煤粉的用量，按冶煉工藝要求確定礦石粉的用量和輔料粉的用量；然后將各原料與粘合劑混合拌勻后，制成粘結(jié)塊；所用粘合劑的要求為，粘合劑中應(yīng)不含有影響冶煉產(chǎn)品質(zhì)量的物質(zhì)。
上述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)中，所述的粘合劑最好是有機(jī)粘合劑。
前述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)中，所述的煉焦煤粉、礦石粉、輔料粉的粒度最好不大于3mm。
前述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)中，所述的粘結(jié)塊的塊徑可以是20～200mm。
前述的用煉焦煤粉和礦石料制備電熱爐爐料的技術(shù)中，可將制成的粘結(jié)塊在400～500℃溫度下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到粘結(jié)強(qiáng)度好于粘結(jié)塊的焦結(jié)塊；；也可將制成的粘結(jié)塊在500～600℃的條件下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到粘結(jié)強(qiáng)度好于焦結(jié)塊的半焦化塊；還可將制成的粘結(jié)塊在900～1000℃下保溫2～20小時(shí)，自然冷卻后得到粘結(jié)強(qiáng)度好于半焦化塊的焦化塊。
用煉焦煤粉和礦石粉料制備電熱爐爐料的技術(shù)方案之二，其特征在于它以煉焦煤粉、冶煉用礦石粉和輔料粉為原料；根據(jù)冶煉工藝要求的固定碳用量確定煉焦煤粉的用量，按冶煉工藝要求確定礦石粉的用量和輔料粉的用量；然后按下述步驟制作爐料塊a、將煉焦煤粉加熱到150～250℃，得A品；b、將礦石粉與輔料粉的混合物加熱到700～1000℃，得B品；c、將A品、B品混合拌勻后在400～500℃下保溫5～60分鐘，得C品；d、將C品用成型機(jī)壓制成粘結(jié)塊。
上述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)中，所述的煉焦煤粉、礦石粉、輔料粉的粒度最好不大于3mm。
前述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)中，所述的粘結(jié)塊的塊徑可以是20～200mm。
前述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)中，可將制成的粘結(jié)塊在400～500℃溫度下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到粘結(jié)強(qiáng)度好于粘結(jié)塊的焦結(jié)塊；也可將制成的粘結(jié)塊在500～600℃的條件下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到粘結(jié)強(qiáng)度好于焦結(jié)塊的半焦化塊；還可將制成的粘結(jié)塊在900～1000℃下保溫2～20小時(shí)，自然冷卻后得到粘結(jié)強(qiáng)度好于半焦化塊的焦化塊。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明把電熱法生產(chǎn)所用的各種原料、輔料的粉料直接制成一種粘結(jié)塊，制作時(shí)用煉焦煤粉代替焦炭。使用這種粘結(jié)塊作為爐料塊，不但省略了焦炭的制作，擴(kuò)大了可以作為煉焦煤粉的煤的范圍，充分利用了礦石粉料和輔料粉料，降低了原料成本；而且這種粘結(jié)塊可以綜合改善電熱爐中的冶煉條件，滿足透氣性好和接觸面大的要求，提高爐中的反應(yīng)速度，節(jié)省冶煉時(shí)間，使單位時(shí)間的產(chǎn)量提高，起到大幅度降低電耗的作用。使用這種粘結(jié)塊可使電熱法冶煉產(chǎn)品的每噸電耗節(jié)省30％以上，再加上原料成本的節(jié)省，可以大幅度降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。本發(fā)明具有易于實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用范圍廣，可節(jié)省能源和資源，可降低產(chǎn)品成本，可提高設(shè)備利用系數(shù)的特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于鐵合金系列產(chǎn)品，以及黃磷、硅、碳化硅、電石等采用電熱法生產(chǎn)的行業(yè)中。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1粘合劑造塊法。
以煉焦煤粉、冶煉用的粉狀礦石、冶煉用的粉狀輔料為原料。各原料的用量可根據(jù)所冶煉產(chǎn)品的現(xiàn)有工藝要求確定，煉焦煤粉的用量按所冶煉產(chǎn)品工藝需要的固定碳含量確定，礦石粉和輔料粉的用量按所冶煉產(chǎn)品工藝要求確定，即礦石粉和輔料粉的用量仍按所冶煉產(chǎn)品的現(xiàn)有工藝配制。將煉焦煤粉、礦石粉、輔料粉混合并加入粘合劑攪拌均勻后，采用制作煤球的方法將其制成煤球狀，得到所需的粘結(jié)塊。這種粘結(jié)塊可以作為入爐料塊使用，直接投入電熱爐中。粘合劑可以是有機(jī)粘合劑，也可以是無機(jī)粘合劑。由于有機(jī)粘合劑的元素成份在電熱爐生產(chǎn)的高溫氧化條件下可全部轉(zhuǎn)變成氣態(tài)揮發(fā)物，逸出爐外，對(duì)冶煉過程和產(chǎn)品質(zhì)量無不良影響。因此主要選擇有機(jī)粘合劑，如瀝青、焦油渣、煤焦油、膨潤煤、煤糊、粘結(jié)性煤、淀粉、動(dòng)植物膠、合成樹脂、釀酒廢液、制糖廢液等。如使用無機(jī)粘合劑，則無機(jī)粘合劑中應(yīng)不含有影響所冶煉產(chǎn)品質(zhì)量的物質(zhì)。一般講，可以用于制作工業(yè)煤球和生活煤球的無機(jī)粘合劑(如水玻璃、石灰、紙漿廢液、膨潤土、黃泥等)均可選用。
實(shí)施例2無粘合劑造塊法。
備取原料煉焦煤粉、礦石粉、輔料粉；各物質(zhì)用量的確定與實(shí)施例1相同。按下述步驟制備粘結(jié)塊。
a、將煉焦煤粉加熱到200℃，得A品；b、將礦石粉料與輔料的混合物加熱到800℃，得B品；c、將A品、B品混合拌勻后在400～500℃下保溫20分鐘；使煤粒進(jìn)一步軟化，增加其熱塑性和粘結(jié)性，得C品；e、將C品用煤球成型機(jī)壓制成煤球狀粘結(jié)塊。
在實(shí)施例1和實(shí)施2中。所用的煉焦煤粉、礦石粉、輔料粉的粒度最好不大于3mm，這樣可以使原料間的接觸面更大些。所制作的粘結(jié)塊的塊徑最好是20～200mm，主要是為了便于制作和使用方便。煉焦煤粉是指膠質(zhì)層厚度大于9mm，粘結(jié)性比較好的煤；它可以是單品種煉焦煤，也可以是多品種的配合煤。兩例中得到的粘結(jié)塊均可作為入爐料塊使用。如果粘結(jié)塊在使用前有倉儲(chǔ)、搬運(yùn)、運(yùn)輸要求?？蓪⑸鲜稣辰Y(jié)塊在400～500℃下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到粘結(jié)強(qiáng)度高于粘結(jié)塊的焦結(jié)塊；也可將粘結(jié)塊在500～600℃的條件下保溫1～4小時(shí)，得到粘結(jié)強(qiáng)度高于焦結(jié)塊的半焦化塊；還可將粘結(jié)塊在900～1000℃下保溫2～20小時(shí)，得到粘結(jié)強(qiáng)度高于半焦化塊的焦化塊。粘結(jié)塊、焦結(jié)塊、半焦化塊、焦化塊均可作為入爐料塊使用，使用這些入爐料塊均可以加快產(chǎn)品的冶煉過程，大幅度降低產(chǎn)品的電耗。
權(quán)利要求
1.用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于它以煉焦煤粉、冶煉用礦石粉和輔料粉為原料；根據(jù)冶煉工藝要求的固定碳用量確定煉焦煤粉的用量，按冶煉工藝要求確定礦石粉的用量和輔料粉的用量；然后將各原料與粘合劑混合拌勻后，制成粘結(jié)塊；所用粘合劑的要求為，粘合劑中應(yīng)不含有影響冶煉產(chǎn)品質(zhì)量的物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于所述的粘合劑是有機(jī)粘合劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于所述的煉焦煤粉、礦石粉、輔料粉的粒度不大于3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于所述的粘結(jié)塊的塊徑是20～200mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于將制成的粘結(jié)塊在400～500℃溫度下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到增加了粘結(jié)強(qiáng)度的焦結(jié)塊；或?qū)⒅瞥傻恼辰Y(jié)塊在500～600℃的條件下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到增加了粘結(jié)強(qiáng)度的半焦化塊；或?qū)⒅瞥傻恼辰Y(jié)塊在900～1000℃下保溫2～20小時(shí)，自然冷卻后得到增加了粘結(jié)強(qiáng)度的焦化塊。
6.用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于它以煉焦煤粉、冶煉用礦石粉和輔料粉為原料；根據(jù)冶煉工藝要求的固定碳用量確定煉焦煤粉的用量，按冶煉工藝要求確定礦石粉的用量和輔料粉的用量；然后按下述步驟制作爐料塊a、將煉焦煤粉加熱到150～250℃，得A品；b、將礦石粉與輔料粉的混合物加熱到700～1000℃，得B品；c、將A品、B品混合拌勻后在400～500℃下保溫5～60分鐘，得C品；d、將C品用成型機(jī)壓制成粘結(jié)塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于所述的煉焦煤粉、礦石粉、輔料粉的粒度不大于3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于所述的粘結(jié)塊的塊徑是20～200mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)，其特征在于將制成的粘結(jié)塊在400～500℃溫度下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到增加了粘結(jié)強(qiáng)度的焦結(jié)塊；或?qū)⒅瞥傻恼辰Y(jié)塊在500～600℃的條件下保溫1～4小時(shí)，自然冷卻后得到增加了粘結(jié)強(qiáng)度的半焦化塊；或?qū)⒅瞥傻恼辰Y(jié)塊在900～1000℃下保溫2～20小時(shí)，自然冷卻后得到增加了粘結(jié)強(qiáng)度的焦化塊。
全文摘要
用煉焦煤粉和礦石粉制備電熱爐爐料的技術(shù)。它是以煉焦煤粉、冶煉用礦石粉和輔料粉為原料;根據(jù)冶煉工藝要求的固定碳用量確定煉焦煤粉的用量,按冶煉工藝要求確定礦石粉的用量和輔料粉的用量。將各原料與粘合劑混合拌勻后,制成粘結(jié)塊?；?qū)捊姑悍奂訜岬?50～250℃,將礦石粉與輔料粉的混合物加熱到700～1000℃,混合拌勻后在350～500℃下保溫、脫氣5～60分鐘,然后用成型機(jī)壓制成粘結(jié)塊。使用本發(fā)明的粘結(jié)塊作為爐料塊,可使電熱法冶煉產(chǎn)品的每噸電耗節(jié)省30%以上,本發(fā)明具有易于實(shí)現(xiàn),應(yīng)用范圍廣,節(jié)省能源和資源,降低產(chǎn)品成本,提高設(shè)備利用系數(shù)的特點(diǎn)?？捎糜阼F合金系列產(chǎn)品,以及黃磷、硅、碳化硅、電石等采用電熱法生產(chǎn)的行業(yè)中。
文檔編號(hào)C22B1/14GK1381597SQ0211329
公開日2002年11月27日 申請(qǐng)日期2002年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者張至德 申請(qǐng)人:張至德