專利名稱：一種熱搗固煉焦方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煤炭加工技術領域，涉及搗固煉焦技術，尤其涉及一種熱搗固煉焦方法。
背景技術：
我國煤炭資源相對豐富，已探明可采儲量7300多億噸，其中煉焦煤儲量約占37%。但煤炭資源的分布很不平衡，主要集中在華北地區(qū)，其次是西北地區(qū)，而東北地區(qū)和中南地區(qū)煤炭資源相對較少，只占30%左右。我國煉焦煤煤種雖然齊全，但分布很不均衡，焦煤、月巴煤是生產(chǎn)焦炭的主力煤種，而在中國的煉焦煤資源中，焦煤僅占不足24%，肥煤、氣肥煤僅占約13%，去除高灰、高硫、難洗選、不能用于煉焦的部分，優(yōu)質的焦煤和肥煤占查明煤炭資源儲量的比例不足6%和3%。目前優(yōu)質焦煤、肥煤短缺已成為部分企業(yè)保障焦炭質量的障礙。 針對焦煤、肥煤稀缺煤種資源短缺的問題，除了加大對資源管理的力度、勘探力度、進行保護性、有規(guī)劃的開采，以及加強煤炭資源回收率等措施，還應大力發(fā)展新型煉焦工藝，改善焦炭質量以及減少肥煤、主焦煤的配比，從而實現(xiàn)煉焦工藝用煤與我國煉焦煤的儲量相匹配。目前，如搗固煉焦、配型煤技術、煤調濕技術和干熄焦技術等新工藝的應用備受生產(chǎn)企業(yè)關注。我國20世紀30年代開始采用搗固煉焦術。據(jù)統(tǒng)計，目前全國建成和在建的搗固焦爐生產(chǎn)規(guī)模已達2769萬t。雖然搗固煉焦可以使焦炭反應性降低3-5個點，使反應后強度增加3-5個點，但是面對我國資源現(xiàn)狀，這還不能使現(xiàn)有煉焦用煤比例與我國煉焦用煤儲量相匹配，因此，需開發(fā)更為有效、先進、高效的搗固煉焦工藝。公開號為CN201459018U的中國專利公開了一種搗固煉焦爐裝煤爐門消煙除塵裝置，其主要是針對冷態(tài)搗固煉焦工藝而言。公開號為CN1818021的中國專利“一種熱態(tài)搗固煉焦工藝”，其特征是先將煤經(jīng)粉碎、混料后，進入煤倉，然后經(jīng)傳送帶送至炭化室一側的上料溜槽，待炭化室的煤達到200-450°C時，煤處于軟熔狀態(tài)，然后由設置在炭化室頂部的搗固機構對軟熔狀態(tài)的煤進行搗固，使煤在炭化室內(nèi)直接搗固成密度較大的煤餅。目前，涉及搗固煉焦的專利絕大多數(shù)是在常溫狀態(tài)下對煤樣進行搗固，雖可部分提高焦炭質量，但焦炭質量還有進一步上升空間。另外，隨著人們對焦炭在高爐中行為認識的深入，以往評價焦炭冷態(tài)強度指標的抗裂強度M40和耐磨強度MlO越來越多的被焦炭熱強度指標反應性CRI和反應后強度CSR所代替。由于評價焦炭質量指標的不同也會對搗固工藝的最佳操作溫度產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術所存在的不足，提供一種操作方便易行的熱搗固煉焦方法。本發(fā)明熱搗固煉焦方法是這樣實現(xiàn)的首先將粒度小于5_的配合煤裝入熱搗固裝置中，以一定的升溫速率升至搗固溫度460-550°C，并恒溫5-30 min ;然后進行熱搗固操作；再將搗固后的熱配合煤移至炭化室內(nèi)繼續(xù)進行煉焦操作，煉焦終溫為1050°C，恒溫2-20h后，當焦炭冷卻至100°C以下取出；最后將制成的焦炭進行稱重后放入反應性測定裝置內(nèi)與CO2反應I 211，0)2流量按著GB/T4000-1996選??；所述的升溫速率為室溫 300°C為 2-20 0C /min ；300 °C 熱搗固溫度為 2-10 °C/min。本發(fā)明根據(jù)煤的熱解過程，以黏結性煙煤為例，煤的熱解過程分為三個階段，即干燥脫氣階段；半焦形成階段和半焦收縮階段。在干燥脫氣階段煤中的水分析出，使煤不具粘結性；同時，在半焦收縮階段所形成的半焦收縮、固化、硬度增大，因此，這兩個階段均不適合進行熱搗固操作。而半焦形成階段是從煤的軟化溫度(350-400°C)到550°C，在煤的軟化階段初期所形成的焦質體較少，此時搗固焦炭的質量并不能達到最佳質量，而當溫度超過450°C后，焦油才大量析出，此時，煤樣具有很好的粘結性，因此，搗固溫度460-550°C是焦炭熱搗固操作的最佳溫度區(qū)間，根據(jù)配合煤比例不同，會略有差異。在傳統(tǒng)的焦爐中，配合煤的入爐溫度是在1050°C左右，當配合煤進入焦爐后便開始層層結焦，從爐墻到炭化室中間形成一個溫度梯度場，同時，在炭化室內(nèi)進行搗固操作對爐墻會造成嚴重的破壞，因此，無法進行縱向的熱搗固操作，本發(fā)明將煉焦操作在兩個裝置中串聯(lián)進行，先在一個熱搗固裝置中對煤樣進行熱搗固操作，然后再將搗固后的熱配合煤移至傳統(tǒng)焦爐中繼續(xù)進行煉焦操作。采用本發(fā)明熱搗固煉焦工藝，可以提高焦炭質量，達到降低焦炭的反應性、提高焦炭的反應后強度、改變焦炭氣孔結構的有益效果，使得焦化過程中強粘結煤的配入比例降低，從而使企業(yè)的生產(chǎn)成本大幅降低，更重要的是保護了有限的優(yōu)質資源。另外，本發(fā)明開拓了新的提高焦炭質量的方法。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明做進一步的說明。實施例I將小于200目的配合煤裝入20ml坩堝內(nèi)，放入馬弗爐內(nèi)，以室溫 300 °C10 °C /min ；300 °C 480°C :3 V /min的升溫速率升至搗固溫度后恒溫lOmin，將裝有配合煤的坩堝從馬弗爐內(nèi)取出，用搗固錘進行搗固操作，然后將裝有搗固后的熱配合煤的坩堝放入馬弗爐內(nèi)，在1050°C下恒溫2h，待焦炭冷卻至100°C以下后取出進行反應性試驗。熱搗固溫度為480°C。測定反應性時，與CO2反應此。配合煤比例氣煤_8%，1/3焦煤-14%，肥煤-24%，焦1-21%，焦2-23%，瘦煤-10%。焦炭的反應性為45. 5。對比例I·
將小于200目的配合煤裝入20ml坩堝內(nèi)，用搗固錘進行搗固操作，升溫過程及恒溫時間同上，放入1050°C馬弗爐內(nèi)恒溫2h，待焦炭冷卻至100°C以下后取出進行反應性試驗。測定反應性時，與CO2反應2h。配合煤比例同上，焦炭的反應性為47. 5，與熱搗固煉焦相比增加了 2個百分點。實施例2將小于Imm的配合煤裝入200ml坩堝內(nèi)，并放入馬弗爐內(nèi)，以室溫 300 °C 5 °C/min ；300 °C 530°C :5 °C/min的升溫速率升至搗固溫度后恒溫20min，將裝有配合煤的坩堝從馬弗爐內(nèi)取出，用搗固錘進行搗固操作，然后將裝有搗固后的熱配合煤的坩堝放至1050°C馬弗爐內(nèi)，恒溫5h，待焦炭冷卻至100°C以下后取出進行反應性試驗。搗固溫度530°C。測定反應性時，與CO2反應lh。配合煤比例氣煤_8%，1/3焦煤-14%，肥煤-24%，焦1-21%，焦2-23%，瘦煤-10%。焦炭的反應性為16. 25。對比例2將小于Imm的配合煤裝入200ml坩堝內(nèi)，用搗固錘進行搗固操作，升溫過程及恒溫時間同上，放入1050°C馬弗爐內(nèi)恒溫5h，待焦炭冷卻至100°C以下后取出進行反應性試驗。測定反應性時，與CO2反應lh。配合煤比例同上，焦炭的反應性為39. 10，比熱搗固煉焦增加了 22. 85個百分點。實施例3
將小于1_的配合煤裝入200ml坩堝內(nèi)，并放入馬弗爐內(nèi)，以室溫 300 V 15V /min ；300 V 500°C:3 V /min的升溫速率升至搗固溫度后恒溫30min，將裝有配合煤的坩堝從馬弗爐內(nèi)取出，用搗固錘進行搗固操作，然后將裝有搗固后的熱配合煤的坩堝放至1050°C馬弗爐內(nèi)，恒溫3h，待焦炭冷卻至100°C以下后取出進行反應性試驗。搗固溫度500°C。測定反應性時，與CO2反應lh。配合煤比例氣煤-8%，1/3焦煤-14%，肥煤-24%，焦1-21%，焦2-23%，瘦煤-10%。焦炭的反應性為19. 76。對比例3將小于Imm的配合煤裝入200ml坩堝內(nèi)，用搗固錘進行搗固操作，升溫過程及恒溫時間同上，放入1050°C馬弗爐內(nèi)恒溫3h，待焦炭冷卻至100°C以下后取出進行反應性試驗。測定反應性時，與CO2反應lh。配合煤比例同上，焦炭的反應性為39. 10，比搗固煉焦增加了 19. 34個百分點。
權利要求
1.一種熱搗固煉焦方法，其特征在于包括下述步驟首先將粒度小于5mm的配合煤裝入熱搗固裝置中，以一定的升溫速率升至搗固溫度460-550°C，并恒溫5-30 min ;然后進行熱搗固操作；再將搗固后的熱配合煤移至炭化室內(nèi)繼續(xù)進行煉焦操作，煉焦終溫為 1050°C，恒溫2-20h后，當焦炭冷卻至100°C以下取出并進行反應性試驗；所述的升溫速率為室溫 300°C為2-20 V Mn ；300 °C 熱搗固溫度為2-10 V /min。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱搗固煉焦方法，包括下述步驟首先將粒度小于5mm的配合煤裝入熱搗固裝置中，以一定的升溫速率升至搗固溫度460-550℃，并恒溫5-30 min；然后進行熱搗固操作；再將搗固后的熱配合煤移至炭化室內(nèi)繼續(xù)進行煉焦操作，煉焦終溫為1050℃，恒溫2-20h后，當焦炭冷卻至100℃以下取出并進行反應性試驗；所述的升溫速率為室溫～300℃為2-20 ℃/min；300 ℃～熱搗固溫度為2-10 ℃/min。采用本發(fā)明工藝可提高焦炭質量，達到降低焦炭的反應性、提高焦炭的反應后強度、改變焦炭氣孔結構的有益效果，使焦化過程中強粘結煤的配入比例降低，從而降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C10B57/00GK102925183SQ201210411148
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權日2012年10月23日
發(fā)明者唐復平, 龐克亮, 栗紅, 任偉, 李金蓮, 曹亞丹 申請人:鞍鋼股份有限公司