專利名稱：一種添加長焰煤的焦炭及煉焦方法
技術領域：
本發明涉及一種焦炭及煉焦方法，特別涉及一種添加長焰煤的焦炭及煉焦方法。
背景技術：
現代煉焦工業主要用來生產高爐煉鐵用的焦炭，即冶金焦。隨著煉鐵高爐的日益大型化，對焦炭質量，特別是焦炭強度的要求越來越高。一般認為，為生產高強度的焦炭，配煤時應采用較高比例的強黏結性煤，如焦煤和肥煤。然而，強粘結性煤的價格較高。近年來， 國內煉焦規模不斷擴大，煉焦用煤特別是主焦煤如焦煤和肥煤日益緊缺。在保證焦炭質量的前提下，擴大煉焦用煤來源，從而節約主焦煤的用量并降低生產成本，已成為業內急需解決的問題。長焰煤的沒有黏結性，一般不結焦，屬于非煉焦用煤，主要作為動力和化工用煤。 然而，長焰煤具有低灰低硫的優點，與常規的煉焦用煤相比，其價格也明顯低些。如能將長焰煤用于生產冶金焦，不僅可以降低焦炭的灰分和硫分，還能夠降低煉焦的成本，并擴大煉焦用煤的來源。采用頂裝焦爐進行煉焦生產，只能配用少量長焰煤，否則就會使配煤的粘結性大幅度降低，所得到的焦炭的機械強度明顯變壞，焦炭質量不穩定，產品也難以達到優質冶金焦的技術指標要求。可見，頂裝焦爐進行煉焦生產時，配入長焰煤仍存在一定的技術問題。中國專利申請CN 1786113A公開了一種型焦的生產方法，首先弱粘煤、不粘煤或者長焰煤經低溫干餾后制成半焦，將半焦和浙青混合，然后在1100 1300°c下進行焙燒從而得到型焦產品。該方法的優點是無需常規的主焦煤，但是所得型焦的質量不高，無法滿足高爐煉鐵的要求。中國專利申請CN101591M9A《一種煉焦用原料煤的預處理方法》，公開了一種微波加熱快速生產焦炭的方法，該方法可用于煉焦用煤的預熱，但是該方法采用微波發生裝置作為原料煤的加熱熱源，難以工業化應用。中國專利申請20091003M16. 6〈一種低成本高強度焦炭及煉焦方法〉公開了一種長焰煤生產高強度焦炭的方法，通過控制關鍵指標，主要指配煤的粘結性能指標、配煤的微強粘比指標，以及長焰煤的細度和長焰煤的配入比例，使焦炭質量能夠達到大高爐煉鐵的需要。應用上述工藝，要想進一步提高長焰煤配比，則配合煤的粘結特性降低，結焦性變差，焦炭強度降低，不能滿足高爐對冶金焦炭的需求。煤干燥技術用于處理入爐配合煤，將煉焦煤料在裝爐前除掉一部分水分，將配合煤的水分從10%降低到7%左右，該技術可以提高焦爐生產能力，減少焦爐加熱用煤氣消耗量。但由于水分低使裝煤困難，裝煤粉塵增加和結石墨增加等，給該工藝的使用帶來了困難。為了克服上述專利的不足，開發了長焰煤預處理技術，提出了一種長焰煤用于配煤煉焦的預處理方法，以減少長焰煤對配煤質量的不利影響，在頂裝焦爐上能夠生產出質量穩定的高強度的冶金焦炭。
發明內容
本發明的目的在于提供一種添加長焰煤的焦炭及煉焦方法，主要解決現有添加長焰煤焦炭如果比例加大后出現的結焦性變差、焦炭強度低的技術問題。使得在配煤原料中加入經過預處理的長焰煤后，能確保配煤的粘結性，在頂裝焦爐上能夠生產出質量穩定的高強度的冶金焦炭。本發明的技術方案為，一種添加長焰煤的焦炭，由以下質量百分比配煤混合煉焦而成:1/3焦煤12-18 %，氣煤22-25%，肥煤20-24%，焦煤沘-32%，長焰煤5. 1-7%，瘦煤 2-6%。一種添加長焰煤的煉焦方法，包括如下步驟⑴進行長焰煤的破碎，粒徑3mm以下的長焰煤占其總質量85 100% ;(幻把所得到的長焰煤煤粉通過加熱裝置加熱脫除揮發分，脫除的揮發分占長焰煤總質量25 35%。(；3)處理后的長焰煤與其它煤按以下質量百分比配煤，然后進入頂裝焦爐煉焦1/3 焦煤 12-18 %，氣煤 22-25 %，肥煤 20-24 %，焦煤 28-32 %，長焰煤 5. 1-7 %，瘦煤2-6%。(4)出焦后冷卻之后進行焦炭質量檢測，測定焦炭灰分、焦炭硫分、焦炭反應性及反應后強度等指標。上述長焰煤是指在中國煤炭分類國家標準(GB5751-86)中對煤化度最低的煙煤的稱謂，該標準規定長焰煤的干燥無灰基揮發分Vdaf > 37%，粘結指數G < 35。上述長焰煤的破碎可采用常規的破碎機械如錘碎機、顎式破碎機等設備進行破碎。上述長焰煤煤粉的加熱裝置為常規的氣流干燥機或氣流床加熱設備，加熱介質為蒸汽或焦爐蓄熱室引出的廢熱氣體。上述長焰煤煤粉的加熱方式為恒溫加熱方式，加熱溫度控制在250 350°C之間， 加熱時間控制在ι 池之間。本發明的有益效果1、優化了長焰煤煤粉預處理的細度將長焰煤粒徑3mm以下的煤粉的質量控制在大于85%，以便于在預熱條件下，長焰煤內在水分、含氧量降低及揮發分的脫除。 2、減少了對煉焦煤裝爐的影響傳統煤干燥工藝，將配合煤進行干燥到水分在7%左右，給裝煤運輸等操作帶來了困難。本發明將長焰煤進行單獨煤干燥，然后與其它煉焦煤混合，配煤水分降低幅度很小， 不會對焦爐裝煤操作帶來影響。3、減少了長焰煤對配煤粘結性能的影響。傳統配煤技術使用長焰煤配煤煉焦，隨著配煤配比的提高，使配煤的粘結性下降， 焦炭質量下降。本發明提供的長焰煤的預處理方法，將長焰煤的大部分揮發分脫除后，使長焰煤變質程度加深，具有一定的粘結性。加入到常規的煉焦用煤中，減少對配合煤中氫元素的消耗，減輕了加入長焰煤后對配合煤粘結性的降低程度。4、提高了長焰煤配煤的配比。未經預處理的長焰煤配煤煉焦，其配比只能在2 5%，若再提高，所得配合煤的粘結指數顯著降低，相應得到的焦炭的機械強度也下降。本發明經過預處理后的長焰煤，其粘結指數下降幅度減小，對應的可以在保證焦炭強度的前提下，可以提高長焰煤的配比達到5. 1 7%。5、本發明預處理方法工藝簡便。利用成熟的流化床預處理工藝技術處理長焰煤，用于頂裝焦爐的配煤煉焦，具有可操作性，工藝簡便。6、預處理方法能夠節能降耗。加熱來源為從焦爐蓄熱室引出的廢熱氣體，能夠有效利用了煉焦過程的廢熱資源，提高長焰煤配煤比例，可以拓寬了煉焦用煤的來源，降低煉焦成本。以長焰煤從20°C升高到300°C，配煤配比為6%為例進行計算，則增加預處理后的處理成本計算如下。處理長焰煤所消耗的能量Q為(300-20) k*l. 26kJ/ (kg. K) / (29270kJ/kg標準煤) =0.012kg 標準煤/kg長焰煤配煤比例6%，噸標準煤價格1000元計算，則噸配合煤的處理成本增加為 12kg標準煤/噸長焰煤*1000元/噸=0. 72元/噸配合煤采用預處理后，長焰煤配比從3%增加到6%，則產生的效益分析(氣煤成本-長焰煤成本)*3%=400元/噸*3%= 12元/噸煤則產生的效益為(12-0. 72)元/噸煤=11.觀元/噸煤因此，即便采用外接熱源，仍會產生較好的經濟效益，若采用蓄熱室廢氣進行加熱，其處理成本將進一步降低，其經濟效益將更為明顯。
具體實施例方式本發明添加長焰煤的焦炭，由以下質量百分比配煤混合煉焦而成1/3焦煤 12-18 %，氣煤22-25 %，肥煤20-24 %，焦煤28-32 %，長焰煤5. 1-7 %，瘦煤2-6 %。具體配比見表3，表3為實施例具體實施例，方案1未經過預處理，方案2長焰煤配比5. 2%經過 300 V預處理，方案3長焰煤配比6. 7 %經過；350 V預處理，方案4長焰煤配比6 %經過250 V 預處理，在焦爐頂裝煤得到的焦炭質量。煉焦方法，包括如下步驟(1)進行長焰煤的破碎，粒徑3mm以下的長焰煤占其總質量85 100%;(幻把所得到的長焰煤煤粉通過加熱裝置加熱脫除揮發分，脫除的揮發分占長焰煤總質量25 35%。(；3)處理后的長焰煤與其它煤按表3質量百分比配煤，然后進入頂裝焦爐煉焦焦爐炭化室高度為6m，結焦時間為20h，焦餅中心溫度為950°C 士50°C。 (4)出焦后冷卻之后進行焦炭質量檢測，測定焦炭灰分、焦炭硫分、焦炭反應性及反應后強度等指標。焦炭的元素組成和強度指標等按照國標測定。表1為各煤種的工藝指標，以下所有實施例均采用所給出的煤種；表2為長焰煤預處理前后的長焰煤對配合煤黏結性的影響結果。從表2可以看出處理后配煤的粘結指數G從61. 5分別提高到65. 7,66. 1,66. 7，即提高了 4_6，更有利于配煤煉焦，保證焦炭質量。處理后粘結指數G有所提高，焦炭質量得到了保證。焦炭熱強度達到了 65%，完全能夠滿足大高爐煉鐵的需求。表 1
煤種MtVdafAd^t, dXYG值氣煤7. 836. 728. 130. 7744. 212. 182肥煤1035. 719. 791. 5334. 127. 5951/3焦14. 431. 759. 950. 35401585焦煤12. 222. 2910. 230. 9725. 212. 883瘦煤11. 116. 610. 070. 426. 17. 250長焰煤9. 7637. 15. 930. 37000表2
方案G值預熱時間預處理溫度未處理長焰煤與生產配合煤2861. 52h處理后長焰煤與生產配合煤2865. 72h250°C處理后長焰煤與生產配合煤2866. 12h300 °C處理后長焰煤與生產配合煤2867. 32h350 °C表權利要求
1.一種添加長焰煤的焦炭，其特征是由以下質量百分比配煤混合煉焦而成1/3焦煤 12-18 %，氣煤 22-25 %，肥煤 20-24 %，焦煤 28-32 %，長焰煤 5. 1-7 %，瘦煤 2-6 %。
2.根據權利要求1所述的一種添加長焰煤的焦炭，其特征是長焰煤需經破碎，粒徑3mm 以下的長焰煤占其總質量85 100%。
3.根據權利要求2所述的一種添加長焰煤的焦炭，其特征是長焰煤煤粉通過加熱裝置脫除揮發分，脫除的揮發分占長焰煤總質量25 35%。
4.一種添加長焰煤的煉焦方法，其特征是包括如下步驟(1)進行長焰煤的破碎，(2)把所得到的長焰煤煤粉通過加熱裝置加熱脫除揮發分，(3)處理后的長焰煤與其它煤按以下質量百分比配煤，然后進入頂裝焦爐煉焦1/3焦煤12-18 %，氣煤22-25 %，肥煤20-24 %，焦煤觀_32 %，長焰煤5. 1-7 %，瘦煤 2-6%,(4)出焦后冷卻。
5.根據權利要求4所述的一種添加長焰煤的煉焦方法，其特征是步驟(1)中破碎后粒徑3mm以下的長焰煤占其總質量85 100%。
6.根據權利要求4所述的一種添加長焰煤的煉焦方法，其特征是步驟O)中脫除的揮發分占長焰煤總質量25 35%。
7.根據權利要求4所述的一種添加長焰煤的煉焦方法，其特征是步驟(2)中加熱裝置為常規的氣流干燥機或氣流床加熱設備，所述氣流為蒸汽或焦爐蓄熱室引出的廢熱氣體。
8.根據權利要求4所述的一種添加長焰煤的煉焦方法，其特征是步驟O)中長焰煤煤粉的加熱方式為恒溫加熱方式，加熱溫度控制在250 350°C之間，加熱時間控制在1 池之間。
全文摘要
本發明涉及一種焦炭及煉焦方法，特別涉及一種添加長焰煤的焦炭及煉焦方法。主要解決現有添加長焰煤焦炭如果比例加大后出現的結焦性變差、焦炭強度低的技術問題。一種添加長焰煤的焦炭，由以下質量百分比配煤混合煉焦而成1/3焦煤12-18％，氣煤22-25％，肥煤20-24％，焦煤28-32％，長焰煤5.1-7％，瘦煤2-6％。煉焦方法包括如下步驟(1)進行長焰煤的破碎，粒徑3mm以下的長焰煤占其總質量85～100％；(2)把所得到的長焰煤煤粉通過加熱裝置加熱脫除揮發分，脫除的揮發分占長焰煤總質量25～35％。(3)處理后的長焰煤與其它煤按上述配煤，然后進入頂裝焦爐煉焦，(4)出焦后冷卻。本發明主要用于在保證質量前提下節約主焦煤的用量并降低生產成本。
文檔編號C10B53/04GK102260510SQ20101018424
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月26日 優先權日2010年5月26日
發明者任學延, 張文成, 王春花 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司