一種配入生物質的搗固煉焦方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配入生物質的搗固煉焦方法，屬于煤化工技術領域。
【背景技術】
[0002] 煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950~1050°C，經過干燥、熱解、熔融、粘結、固 化、收縮等階段最終支撐焦炭，這一過程叫高溫煉焦。通過高溫煉焦得到的焦炭用于高爐冶 煉、鑄造和氣化。煉焦過程中產生的經回收、凈化后的焦爐煤氣既是高熱值燃料，又是重要 的有機合成工業(yè)原料。其他諸如純苯、甲苯、二甲苯、工業(yè)萘和煤焦油等也是重要的化工原 料。
[0003]高溫煉焦目前主要有傳統(tǒng)的頂裝焦爐煉焦和最近十年來開始在國內興起的側裝 搗固煉焦。頂裝焦爐煉焦是將散煤用裝煤車通過焦爐頂部的裝煤孔以重力的方式裝入炭化 室的煉焦方式。搗固煉焦則是將散煤通過搗固機械搗固成體積略小于炭化室的煤餅后，由 裝煤車從焦爐的側面推入炭化室內進行高溫干餾。相對于傳統(tǒng)的焦爐工藝，搗固型焦爐采 取了原煤預混搗固、爐頂消煙除塵車、旁插布袋式除塵器、集塵攔焦車以及增大爐門密閉性 等措施，可以使焦炭生產過程中的污染物排放減少75 %，除塵率達90 %以上。這種技術可 以有效減少主焦煤配比，增大焦炭強度、提高焦炭產量和質量，有利于焦化副產品回收等， 經濟效益和環(huán)保效益非常顯著。
[0004] 盡管搗固煉焦有諸多優(yōu)點，但與頂裝焦爐煉焦相比，其缺點也非常突出。除了生產 設備復雜、環(huán)保控制要求嚴外，生產過程中常常發(fā)生煤餅剝皮、垮塌，嚴重影響著焦爐生產 水平的正常發(fā)揮。
[0005]機側塌煤會使爐口余煤增多，工人勞動量增大，現場衛(wèi)生環(huán)境差；裝煤過程無論機 側后塌還是焦側前塌，裝煤完畢都需要處理爐口余煤，需要消耗一定的時間，這樣就增加了 單爐操作時間，降低焦爐生產作業(yè)系數K3，影響正常的生產和檢修；塌煤使炭化室內煤餅高 度參差不齊，影響爐溫，給調火工作帶來困難；炭化室內溫度不均，嚴重時甚至會導致難推 焦事故；機側塌煤使成焦后機側爐頭焦餅高度降低，焦餅與推焦桿頭接觸的面積少，推焦時 推焦桿將焦炭擠壓到爐墻導致爐墻損壞加劇，同時也可能導致難推焦事故；塌煤造成機側 爐口位置煤餅高度不足，使炭化室頂部空間增大、溫度升高，熱解出來的煤氣在此區(qū)域停留 時間增加，在高溫下發(fā)生二次裂解反應，進而使炭化室頂部、上升管內壁生成大量的石墨， 嚴重可能導致焦餅難推、荒煤氣導出不暢、裝煤困難等一系列問題，給正常的安全、生產帶 來了諸多麻煩。因此，在搗固煉焦工藝中應采取措施避免煤餅垮塌。
[0006] 導致煤餅垮塌的因素較多，其中配合煤水分高是造成煤餅垮塌的一個重要原因， 搗固煉焦工藝要求配合煤水分控制在10%左右，當水分超過控制指標時，就應該采取其他 一些必要、可行的措施以減少煤餅垮塌現象的發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0007]為提高搗固煉焦過程中煤餅的穩(wěn)定性，減少煤餅垮塌，穩(wěn)定焦爐生產，本發(fā)明提供 一種配入生物質的搗固煉焦方法。
[0008] 本發(fā)明通過下列技術方案實現：一種配入生物質的搗固煉焦方法，經過下列步 驟： A、 將干燥的生物質原料破碎至長度小于2cm、直徑小于0. 5cm，得到生物質物料； B、 按配合煤質量的0. 25~1%取步驟A所得生物質物料，將生物質物料與水分大于10% 的配合煤混合均勻，得到混合物料； C、 將步驟B的混合物料按常規(guī)搗固成煤餅； D、 將步驟C所得煤餅按常規(guī)送入焦爐炭化室中，在下列條件下進行煉焦： 結焦時間：23h 焦餅中心溫度：1000°C 集氣管壓力：125pa 結焦末期炭化室底部壓力：5pa 最大膨脹壓力：5~7KPa 燃燒室標準火道溫度：機側和焦側均為1250°C 升溫速度：開始~第3小時，0. 1~0. 2°C/min; 第3小時~第5小時，(λ15~(λ25°C/min; 第5小時~第7小時，0· 3~0· 4°C/min; 第7小時~第9小時，0· 6~0· 7°C/min; 第9小時~第12小時，1. 5~2°C/min; 第12小時~第14小時，2. 5~3. 5°C/min; 第14小時~第16小時，0· 4~0· 8°C/min; 第16小時~第23小時，(λ1~(λ2°C/min。
[0009] 所述步驟A的生物質原料為紫莖澤蘭、麥桿、玉米桿或油菜桿。
[0010] 所述步驟C的煤餅尺寸為13250X440X(4800~5200)mm，煤餅密度為1000kg/ m3〇
[0011] 本發(fā)明具備的優(yōu)點及效果： 搗固焦爐較常規(guī)頂裝煤焦爐相比的優(yōu)點之一是可以多配入高揮發(fā)份、弱粘結性煤或中 等粘結性煤，生產優(yōu)質高爐用焦，還可以摻入焦粉和石油焦粉生產優(yōu)質高爐用焦和鑄造焦， 以及用100%高揮發(fā)分煤生產氣化焦。本發(fā)明是在已經配好的搗固煉焦煤料中額外配入生 物質原料。由于選擇了合適的粒度且生物質原料與煉焦煤均勻混合，在搗固過程中，生物質 原料緊密嵌入煤餅，將整個煤餅交聯、牽拉在一起，穩(wěn)固了煤餅的物理結構，從而大大減少 了生產過程中煤餅的剝皮、垮塌現象，有效提高了焦爐生產的作業(yè)效率。焦爐在應用本發(fā)明 后，煤餅的剝皮、垮塌率從原來的10%以上減少到1%以下。焦爐生產作業(yè)系數1( 3由之前的 30%以下提高到90%以上。
[0012] 因生物質配入量不大于1%，對焦炭質量的影響甚微。同時，本發(fā)明對多種農作物秸 桿的綜合利用提供了一條有效途徑，對減少農村秸桿焚燒產生的環(huán)境污染和有效控制外來 入侵物種紫莖澤蘭的蔓延，減緩其生態(tài)危害，都具有十分積極的社會意義。
【具體實施方式】
[0013] 下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0014] 實施例1 A、 將干燥的紫莖澤蘭破碎至長度小于2cm、直徑小于0. 5cm，得到生物質物料； B、 按配合煤質量的1%取步驟A所得生物質物料，將生物質物料與水分大于10%的配合 煤混合均勻，得到混合物料； C、 將步驟B的混合物料按常規(guī)生產操作程序及方法在裝煤車上搗固成煤餅；所述煤餅 尺寸為 13250X440X5000mm，煤餅密度為 1000kg/m3; D、 將步驟C所得煤餅由裝煤車送入焦爐炭化室中，在下列條件下進行煉焦： 結焦時間：23h 焦餅中心溫度：1000°C 集氣管壓力：125pa 結焦末期炭化室底部壓力：5pa 最大膨脹壓力：5~7KPa 燃燒室標準火道溫度：機側和焦側均為1250°C 升溫速度：開始~第3小時，0. 1~0. 2°C/min; 第3小時~第5小時，(λ15~(λ25°C/min; 第5小時~第7小時，0· 3~0· 4°C/min; 第7小時~第9小時，0· 6~0· 7°C/min; 第9小時~第12小時，1. 5~2°C/min; 第12小時~第14小時，2. 5~3. 5°C/min; 第14小時~第16小時，0· 4~0· 8°C/min; 第16小時~第23小時，(λ1~(λ2°C/min。
[0015] 所得焦炭產品質量符合指標要求，煤餅垮塌率僅為0.95%。焦炭質量情況見下表：
實施例2 A、 將干燥的麥桿破碎至長度小于2cm、直徑小于0. 5cm，得到生物質物料； B、 按配合煤質量的0. 5%取步驟A所得生物質物料，將生物質物料與水分大于10%的配 合煤混合均勻，得到混合物料； C、 將步驟B的混合物料按常規(guī)生產操作程序及方法在裝煤車上搗固成煤餅；所述煤餅 尺寸為 13250X440X4800mm，煤餅密度為 1000kg/m3; D、 將步驟C所得煤餅由裝煤車送入焦爐炭化室中，在下列條件下進行煉焦： 結焦時間：23h 焦餅中心溫度：1000°C 集氣管壓力：125pa 結焦末期炭化室底部壓力：5pa 最大膨脹壓力：5~7KPa 燃燒室標準火道溫度：機側和焦側均為1250°C 升溫速度：開始~第3小時，0. 1~0. 2°C/min; 第3小時~第5小時，(λ15~(λ25°C/min; 第5小時~第7小時，0· 3~0· 4°C/min; 第7小時~第9小時，0· 6~0· 7°C/min; 第9小時~第12小時，1. 5~2°C/min; 第12小時~第14小時，2. 5~3. 5°C/min; 第14小時~第16小時，0· 4~0· 8°C/min; 第16小時~第23小時，(λ1~(λ2°C/min。
[0016] 所得焦炭產品質量符合指標要求，煤餅垮塌率僅為1. 0%。焦炭質量情況見下表：
實施例3 A、 將干燥的玉米桿破碎至長度小于2cm、直徑小于0. 5cm，得到生物質物料； B、 按配合煤質量的0. 25%取步驟A所得生物質物料，將生物質物料與水分大于10%的 配合煤混合均勻，得到混合物料； C、 將步驟B的混合物料按常規(guī)生產操作程序及方法在裝煤車上搗固成煤餅；所述煤餅 尺寸為 13250X440X5200mm，煤餅密度為 1000kg/m3; D、 將步驟C所得煤餅由裝煤車送入焦爐炭化室中，在下列條件下進行煉焦： 結焦時間：23h 焦餅中心溫度：1000°C 集氣管壓力：125pa 結焦末期炭化室底部壓力：5pa 最大膨脹壓力：5~7KPa 燃燒室標準火道溫度：機側和焦側均為1250°C 升溫速度：開始~第3小時，0. 1~0. 2°C/min; 第3小時~第5小時，(λ15~(λ25°C/min; 第5小時~第7小時，0· 3~0· 4°C/min; 第7小時~第9小時，0· 6~0· 7°C/min; 第9小時~第12小時，1. 5~2°C/min; 第12小時~第14小時，2. 5~3. 5°C/min; 第14小時~第16小時，0· 4~0· 8°C/min; 第16小時~第23小時，(λ1~(λ2°C/min。
[0017] 所得焦炭產品質量符合指標要求，煤餅垮塌率僅為0. 9%。焦炭質量情況見下表：
【主權項】
1. 一種配入生物質的搗固煉焦方法，其特征在于經過下列步驟： A、 將干燥的生物質原料破碎至長度小于2cm、直徑小于0. 5cm，得到生物質物料； B、 按配合煤質量的0. 25~1%取步驟A所得生物質物料，將生物質物料與水分大于10% 的配合煤混合均勻，得到混合物料； C、 將步驟B的混合物料按常規(guī)搗固成煤餅； D、 將步驟C所得煤餅按常規(guī)送入焦爐炭化室中，在下列條件下進行煉焦： 結焦時間：23h 焦餅中心溫度：1000 °C 集氣管壓力：125pa 結焦末期炭化室底部壓力：5pa 最大膨脹壓力：5~7KPa 燃燒室標準火道溫度：機側和焦側均為1250°C 升溫速度：開始~第3小時，0. 1~0. 2°C /min ; 第3小時~第5小時，0? 15~0? 25°C /min ; 第5小時~第7小時，0?3~CL4°C /min; 第7小時~第9小時，0?6~CL7°C /min; 第9小時~第12小時，1. 5~2°C /min ; 第12小時~第14小時，2. 5~3. 5°C /min ; 第14小時~第16小時，0?4~CL8°C /min; 第16小時~第23小時，0? 1~0? 2°C /min。2. 根據權利要求1所述的搗固煉焦方法，其特征在于：所述步驟A的生物質原料為紫 莖澤蘭、麥桿、玉米桿或油菜桿。3. 根據權利要求1或2所述的搗固煉焦方法，其特征在于：所述步驟C的煤餅尺寸為 13250\440\(4800 ~5200)臟，煤餅密度為 10001^/1113。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種配入生物質的搗固煉焦方法，將干燥的生物質原料破碎，按配合煤質量的0.25～1%將生物質物料與水分大于10%的配合煤混合均勻，再按常規(guī)搗固成煤餅，所得煤餅按常規(guī)送入焦爐炭化室中進行煉焦。本發(fā)明大大減少了生產過程中煤餅的剝皮、垮塌現象，有效提高了焦爐生產的作業(yè)效率。焦爐在應用本發(fā)明后，煤餅的剝皮、垮塌率從原來的10%以上減少到1%以下。焦爐生產作業(yè)系數K3由之前的30%以下提高到90%以上。
【IPC分類】C10B31/00, C10B57/04
【公開號】CN105238421
【申請?zhí)枴緾N201510693310
【發(fā)明人】龍菊興, 毛艾萍, 顏艷東
【申請人】云南煤業(yè)能源股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月21日