专利名称：熔融还原炼铁用型焦制备方法
技术领域：
本发明涉及焦炭制备领域，尤其涉及一种熔融还原炼铁用型焦制备方法。
背景技术：
由于环保要求的不断严格，熔融还原技术因不需要焦化和烧结两道工序受到广泛关注。现有的熔融还原炼铁工艺中各种污染排放物比现有的高炉炼铁工艺大幅减少，二氧化硫排放仅为高炉的4. 9%。生产中产生的余能、余热、副产煤气、固体废弃物等，都能得到综合利用，形成一条完整的钢铁制造业循环经济产业链。熔融还原炼铁工艺直接使用块煤，但现有技术中对块煤的各项性能指标要求比较苛刻，我国目前正在生产的熔融还原炼铁工艺所用的块煤中，在中国能够使用的块煤仅有2 3种，这大大增加了熔融还原炼铁工艺的用煤风险，为了减少用煤风险，降低生产成本，有 必要研究开发块煤的替代原料。我国拥有丰富的煤资源，在能源的利用过程中，对煤的依赖性比重较大。对煤的加工利用煤工作者开展了很多方面的工作。其中最广的利用途径为利用煤进行高温干馏生产焦炭用于高炉炼铁生产；焦炭在运输装卸过程中会产生大量的焦粉，大约在10%左右，如不锈钢公司每年外买100多万吨焦炭，产生的焦粉就有10多万吨。对于这些焦粉除了小部分用于回配炼焦外，另一部分只能用于烧结厂作为原燃料使用，造成极大浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种熔融还原炼铁用型焦制备方法，从而得到熔融还原炼铁用块煤的替代原料，降低熔融还原炼铁用煤成本，同时对运输装卸中产生的焦粉进行高附加值利用。本发明是这样实现的一种熔融还原炼铁用型焦制备方法，包括以下步骤
步骤一、选用粒径小于IOmm的焦粉和肥煤，所述肥煤干基灰分Ad=8 10%，所述肥煤干基
挥发分VMd=15 25% ；
步骤二、将焦粉和肥煤混合后粉碎得到粒径小于1_的焦粉肥煤混合物，在焦粉肥煤混合物的质量百分比中，焦粉占85、1%，肥煤占扩15%，将粉碎后的焦粉肥煤混合物放入干燥箱干燥使水分控制在2%以下；
步骤三、将粘结剂加入到焦粉肥煤混合物中混匀后冷压为型块，冷压压力为
0.8^1. 2MPa，粘结剂加入量为焦粉肥煤混合物质量的6 12% ；
步骤四、将型块进行高温炭化，炭化温度为85(T90(TC，炭化的时间为5(T60min，炭化后直接在空气中自然冷却得到型焦。所述的粘结剂为水玻璃NaSiO3 TiH2O、羟甲基纤维素C6H7O2 (OH) 3_m_n(OCH3)m0CH3 (OH)n中的一种或混合物。使用水玻璃NaSiO3 nH20 和羟甲基纤维素 C6H7O2 (OH) 3_m_n (OCH3) m0CH3 (OH) n 混合物作为粘结剂时，两者质量比为1:21:7。
本发明熔融还原炼铁用型焦制备方法制备的型焦能够部分替代块煤用于熔融还原炼铁工艺过程，打破了现有技术中块煤指标对块煤用于熔融还原炼铁炉的限制，突破了中国仅仅有2 3种块煤能够用熔融还原炼铁炉的限制，大大降低了熔融还原炼铁用煤风险，同时还降低了熔融还原炼铁用煤成本；另外型焦的制备为在运输装卸过程中产生的大量焦粉利用提供了一种新的途径，使焦粉的利用具有更高的价值，为炼焦企业和焦炭使用企业在焦粉利用方面提供了一种新的可能。
图I为本发明熔融还原炼铁用型焦制备方法流程框图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例I
如图I所示，一种熔融还原炼铁用型焦制备方法，包括以下步骤
步骤一、选用粒径小于IOmm的焦粉和肥煤，所述肥煤干基灰分Ad=8 10%，所述肥煤干基挥发分VMd=15 25% ；
步骤二、将焦粉和肥煤混合后粉碎得到粒径小于1_的焦粉肥煤混合物，在焦粉肥煤混合物的质量百分比中，焦粉占85、1%，肥煤占扩15%，将粉碎后的焦粉肥煤混合物放入干燥箱干燥使水分控制在2%以下；
步骤三、将粘结剂加入到焦粉肥煤混合物中混合搅拌，搅拌后观察不发生局部粘结成块，粒度分布均匀后，将搅拌后的物料加入成型机中冷压为型块，冷压压力为0. 8^1. 2MPa，粘结剂加入量为焦粉肥煤混合物质量的6 12% ;所述的粘结剂为水玻璃NaSiO3 nH20、羟甲基纤维素C6H7O2 (OH) 3_m_n (OCH3) m0CH3 (OH) n中的一种或混合物；
步骤四、将型块进行高温炭化，炭化温度为85(T90(TC，炭化的时间为5(T60min，炭化后直接在空气中自然冷却得到型焦。在炭化过程中由于在焦粉中加入了肥煤，焦粉相当于无机惰性物，而肥煤相当于有机物，当加入粘结剂时，粘结剂就充当了有机物和无机物的桥梁，把无机物和有机物通过桥键连接起来，在高温炭化的过程中，由于肥煤能产生大量的胶质体，胶质体就可以把焦粉包裹起来，这样粘结剂和肥煤就形成了相互融合，粘结成了一个有机整体。在本发明中使用水玻璃NaSiO3 nH20和羟甲基纤维素C6H7O2 (OH) 3_m_n (OCH3)m0CH3 (OH) n混合物作为粘结剂时，两者质量比为1: 2 4:7。在本实施例中，选用粒径小于10mm,Ad=8%, VMd=25%的肥煤和粒径小于IOmm焦粉配置成肥煤含量为9%的焦粉肥煤混合物，将焦粉肥煤混合物用粉碎机粉碎到粒径小于1_，放于干燥箱干燥后加入6%的粘结剂，粘结剂为水玻璃羟甲基纤维素=1:2的混合物，充分混合搅拌后放入成型机中在0. SMPa压力下冷压成型为型块，将型块放入炭化炉中在850°C下炭化50min，炭化后取出样品在空气中自然冷却，对其进行性能检测结果为TMS+10为23. 02，TMS-2为18. 32，RI为33. 24，RSI为40. 33均达到熔融还原炼铁用煤要求。实施例2
一种熔融还原炼铁用型焦制备方法，实施例2和实施例I的区别在于，选用粒径小于10mm, Ad=9%, VMd=20%的肥煤和粒径小于IOmm焦粉配置成肥煤含量为12%的焦粉肥煤混合物，将焦粉肥煤混合物用粉碎机粉碎到粒径小于1_，放于干燥箱干燥后加入8%的粘结剂，粘结剂为水玻璃羟甲基纤维素=1:2的混合物，充分混合搅拌后放入成型机中在I. 2MPa压力下冷压成型为型块，将型块放入炭化炉中在870°C下炭化50min，炭化后取出样品在空气中自然冷却，对其进行性能检测结果为=TMS+10为25. 42，TMS-2为17. 20，RI为32. 15，RSI为41. 25均达到熔融还原炼铁用煤要求。实施例3
一种熔融还原炼铁用型焦制备方法，实施例3和实施例I的区别在于，选用粒径小 于10mm，Ad=10%, VMd=20%的肥煤和粒径小于IOmm焦粉配置成肥煤含量为15%的焦粉肥煤混合物，将焦粉肥煤混合物用粉碎机粉碎到粒径小于1mm，放于干燥箱干燥后加入10%的粘结剂，粘结剂为水玻璃羟甲基纤维素=4:7的混合物，充分混合搅拌后放入成型机中在
I.2MPa压力下冷压成型为型块，将型块放入炭化炉中在900°C下炭化60min，炭化后取出样品在空气中自然冷却，对其进行性能检测结果为=TMS+10为25. 57，TMS-2为16. 84，RI为32. 47，RSI为41. 19均达到熔融还原炼铁用煤要求。实施例4
一种熔融还原炼铁用型焦制备方法，实施例4和实施例I的区别在于，选用粒径小于10mm, Ad=10%, VMd= 15%的肥煤和粒径小于IOmm焦粉配置成肥煤含量为15%的焦粉肥煤混合物，将焦粉肥煤混合物用粉碎机粉碎到粒径小于1mm，放于干燥箱干燥后加入12%的粘结剂，粘结剂为水玻璃羟甲基纤维素=8:15的混合物，充分混合搅拌后放入成型机中在
I.2MPa压力下冷压成型为型块，将型块放入炭化炉中在900°C下炭化55min，炭化后取出样品在空气中自然冷却，对其进行性能检测结果为TMS+10为26. 24，TMS-2为16. 10，RI为31. 35，RSI为42. 19均达到熔融还原炼铁用煤要求。
权利要求
1.一种熔融还原炼铁用型焦制备方法，其特征是，包括以下步骤 步骤一、选用粒径小于IOmm的焦粉和肥煤，所述肥煤干基灰分Ad=8 10%，所述肥煤干基挥发分VMd=15 25% ； 步骤二、将焦粉和肥煤混合后粉碎得到粒径小于1_的焦粉肥煤混合物，在焦粉肥煤混合物的质量百分比中，焦粉占85、1%，肥煤占扩15%，将粉碎后的焦粉肥煤混合物放入干燥箱干燥使水分控制在2%以下； 步骤三、将粘结剂加入到焦粉肥煤混合物中混匀后冷压为型块，冷压压力为0.8^1. 2MPa，粘结剂加入量为焦粉肥煤混合物质量的6 12% ； 步骤四、将型块进行高温炭化，炭化温度为85(T90(TC，炭化的时间为5(T60min，炭化后直接在空气中自然冷却得到型焦。
2.如权利要求I所述的熔融还原炼铁用型焦制备方法，其特征是所述的粘结剂为水玻璃NaSiO3 nH20、羟甲基纤维素C6H7O2 (OH)3_m_n(OCH3)mOCH3(OH)n中的一种或混合物。
3.如权利要求2所述的熔融还原炼铁用型焦制备方法，其特征是使用水玻璃NaSiO3 nH20和羟甲基纤维素C6H702(0H)3_m_n(0CH3)m0CH3(0H)n混合物作为粘结剂时，两者质量比为1:2 4:7。
全文摘要
本发明涉及焦炭制备领域，尤其涉及一种熔融还原炼铁用型焦制备方法。一种熔融还原炼铁用型焦制备方法，包括以下步骤首先选用粒径小于10mm的焦粉和肥煤，然后将焦粉和肥煤混合后粉碎并干燥使水分控制在2%以下，再将粘结剂加入到焦粉肥煤混合物中混匀后冷压为型块，最后将型块进行高温炭化，炭化后直接在空气中自然冷却得到型焦。本发明方法制备的型焦能够部分替代块煤用于熔融还原炼铁工艺过程，大大降低了熔融还原炼铁用煤风险，同时还降低了熔融还原炼铁用煤成本；另外型焦的制备为在运输装卸过程中产生的大量焦粉利用提供了一种新的途径，使焦粉的利用具有更高的价值，为炼焦企业和焦炭使用企业在焦粉利用方面提供了一种新的可能。
文档编号C10L5/04GK102746865SQ201110100818
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者彭新, 王玉明, 胡德生 申请人:宝山钢铁股份有限公司