專利名稱：型焦制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及型焦，特別涉及一種型焦制備方法。
背景技術：
型焦的優(yōu)點在于可以通過配煤，擴大低成本弱粘煤甚至不粘煤(如無煙煤)的使用量，降低高價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劑指數(shù)，往往生產(chǎn)的型焦品質差，特別是型焦的強度。因此，型焦質量能否達標主要是取決于其強度指標。對于型焦產(chǎn)品而言，強度越好，其性能越好?，F(xiàn)有的型焦生產(chǎn)配方和專利中，型焦的強度主要通過增加高粘結指數(shù)的煙煤和浙青含量來提升。這是因為弱粘煤甚至不粘煤(如無煙煤)與粘結劑(煙煤或浙青)之間和粘結劑(煙煤和浙青)與粘結劑之間在高溫炭化過程中形成的碳鏈(網(wǎng))，能夠作為型焦強度的支撐。高粘結指數(shù)的煙煤或浙青越多，形成的碳鏈(網(wǎng))就越多，強度越好，從而形成的型焦強度就越好。但是，通過我們的研究發(fā)現(xiàn)對于型焦生產(chǎn)而言，僅僅通過提高粘結劑含量來提升型焦強度是不夠的。型焦的強度不僅受形成的碳鏈(網(wǎng))的數(shù)量和強度(即粘結劑的添加量)影響，同時也與弱粘煤甚至不粘煤(如無煙煤)的熱穩(wěn)定和粒度相關。粘結劑通過炭化過程形成的碳鏈(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))間填充結構的不粘煤如無煙煤粒子，由于內(nèi)部結構單元不均一，熱穩(wěn)定性能差，即在1000° C以上的高溫炭化作用下會發(fā)生破裂，因此無煙煤高溫破裂的性能會極大的影響型焦產(chǎn)品的炭化強度。通過研究發(fā)現(xiàn)，如3mnT2mm粒度的無煙煤經(jīng)過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粒度的無煙煤經(jīng)過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)有技術中不同粒度的無煙煤經(jīng)過高溫炭化后的粒度變化情況 -i
無煙媒樣品粒度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
無煙煤的上述受熱破裂的性質會嚴重影響影響型焦炭化后的強度。如何降低無煙煤因受熱破裂帶來的型焦強度降低，是型焦行業(yè)生產(chǎn)的難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對上述不足，提供一種型焦制備方法，通過調(diào)整配煤組成，使原料熱穩(wěn)定性能提升，不易在高溫炭化過程中破裂，型焦產(chǎn)品的強度得以改善。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)有技術的配煤方案，如先將無煙煤和焦粉按比例進行混合，而后混合物與煙煤或浙青按現(xiàn)有技術進行配比。型焦在炭化爐中炭化時，由于入爐時存在的小顆粒，或炭化過程存在摩擦カ和無煙煤原料在高溫炭化過程中會發(fā)生破裂，會形成約占型焦產(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，無法作為型焦產(chǎn)品使用，普通情況只能作為低價的副產(chǎn)品外賣。但是，由于型焦粉已經(jīng)經(jīng)過了 1000° C高溫的炭化過程，由“生料”變?yōu)榱恕笆?料”，即其內(nèi)部結構已經(jīng)發(fā)生了變化具體包括粒度結構已經(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，同時結構變得更為致密，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。本方法通過添加經(jīng)過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，提高型焦炭化強度的效果。既實現(xiàn)了焦粉了資源綜合利用，提升了副產(chǎn)品價值，又提升了型焦的強度，提升了主產(chǎn)品的性能和價值。但是，焦粉不能無限增加，如果焦粉使用過多，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，自身和與粘結劑之間在炭化過程中不會再形成炭膜，并且也難于在粘結劑之間形成化學鍵——碳鏈(網(wǎng))，反而會影響型煤的冷強度。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，以增大型煤的表觀密度，增強型煤成型時的初始強度和型煤炭化為型焦后的炭化強度。本發(fā)明的有益效果
綜上所述，本發(fā)明方法優(yōu)點在于克服了現(xiàn)有技術的增加配煤中高價格煙煤比例來提升型焦的強度品質的缺陷，通過調(diào)整配煤組成，使原料熱穩(wěn)定性能提升，不易在高溫炭化過程中破裂，無需提高煙煤含量即可獲得炭化強度優(yōu)異的型焦產(chǎn)品，同時生產(chǎn)成本顯著降低。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發(fā)明作進ー步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。以下實施例中，型焦強度均按エ業(yè)型煤冷壓強度測試方法《MT/T 748-1997》進行測試。
實施例I
1、取煙煤、無煙煤和型焦粉按3050 20的重量比進行配煤，無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、成型炭化和強度測試
對物料進行成型和炭化，成型壓カ為150Kg/cm2，實際生產(chǎn)中，成型壓カ可以在10(T200Kg/cm2之間；炭化溫度1000°C 1200°C，炭化時間2h左右。實施例2 本實施例操作與實施例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。實施例3
本實施例操作與實施例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。實施例4
本實施例操作與實施例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。實施例5
本實施例操作與實施例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。測得實施例I至實施例5所得型焦產(chǎn)品的抗壓強度如下
樣品編號I _睡焦產(chǎn)品抗壓強度(kg"±)
實施例I694
實施例2682
實施例3655
實施例4677
實施例5615
實施例I至5體現(xiàn)的是焦粉添加量相同而粒度不同時，產(chǎn)品所具有的效果。實施例6
按實施例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。測得實施例6中各型焦產(chǎn)品的抗壓強度如下表4
焦粉用量型焦產(chǎn)品抗壓強度(kg:個)
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
從以上實施例數(shù)據(jù)可以看到，制備型焦時，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)品的抗壓強度，但這種技術效果必須通過控制型焦粉添加量及粒度才能實現(xiàn)，型焦粉用量若超過5-40%(wt%)、型焦粉粒度超過3mm均是不允許的。在現(xiàn)有技術的型焦制備過程中，難以避免會產(chǎn)生型焦總重的10-20%的型焦粉，它們粒度太小(一般小于3mm)，無法作為型焦產(chǎn)品使用，普通情況只能作為低價的副產(chǎn)品外賣。本方法既實現(xiàn)了焦粉了資源綜合利用，提升了副產(chǎn)品價值，又提升了型焦的強度，提升了主產(chǎn)品的性能和價值。最后需要說明的是，以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明的技術方案進行了詳細說明，本領域技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的宗g和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍當中。
權利要求
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)有技術的增加配煤中高價格煙煤比例來提升型焦的強度品質的缺陷，通過調(diào)整配煤組成，使原料熱穩(wěn)定性能提升，不易在高溫炭化過程中破裂，無需提高煙煤含量即可獲得炭化強度優(yōu)異的型焦產(chǎn)品，同時生產(chǎn)成本顯著降低。
文檔編號C10B53/08GK102643659SQ20121013990
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權日2012年5月8日
發(fā)明者李強, 肖祥遠, 蔣偉 申請人:宜賓天原集團股份有限公司