一种冶金焦炭的生产方法
【专利摘要】本发明公开一种冶金焦炭的生产方法，包括配煤和炼焦，将来自配煤槽的煤混合成配合煤后，按质量百分比10％-40％比例送入热压装置进行热压制成热压块，再将此热压块进行粉碎后，与另一部分未进行热压的配合煤进行混料后，再送入焦炉进行炼焦操作；热压温度为300-650℃；热压压力为5-30MPa；热压操作压力下的停留时间为5秒钟以内。该工艺操作方法简单且易于实际应用，在不改变配合煤配比的情况下，有效地改善了焦炭质量，使得焦炭的反应性降低、反应后强度增加，既保护了优质炼焦煤，又降低了焦炭的生产成本。
【专利说明】一种冶金焦炭的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤炭加工领域，涉及配煤及焦炭的生产技术，特别是涉及到一种冶金焦炭的生产方法。
【背景技术】
[0002]我国炼焦煤煤种虽然齐全，但分布很不均衡，焦煤、肥煤是生产焦炭的主力煤种，而在中国的炼焦煤资源中，焦煤仅占不足24%，肥煤、气肥煤仅占约13%，去除高灰、高硫、难洗选、不能用于炼焦的部分，优质的焦煤和肥煤占查明煤炭资源储量的比例不足6%和3%。目前优质焦煤、肥煤短缺已成为部分企业保障焦炭质量的障碍。
[0003]常规配合煤炼焦工艺要达到提高焦炭质量的目的，不得不大量使用强黏结煤进行配合煤炼焦，特别是通过配煤改善焦炭反应性和反应后强度需要配入强黏结煤，而强黏结煤资源十分有限，且焦炭反应后强度要达到65%，则需配入75% -80%的强黏结煤，这就导致目前配合煤炼焦实际使用配比与我国炼焦煤储量比例严重失衡，已探明炼焦煤储量按目前使用比例仅够开采使用几十年。
[0004]目前，捣固炼焦及配型煤等新型炼焦工艺的应用在一定程度上缓解了我国炼焦用煤与炼焦煤储量相矛盾的局面。但是，随着这些新型炼焦工艺的逐步应用及焦炉向着大型化的方向发展，这些新型炼焦技术的局限性也逐渐显现出来。
[0005]如“一种冶金焦及其生产方法”(CN1513948A)发明，该方案生产的冶金焦是由肥煤、气煤、弱粘结煤、焦煤、焦粉所组成。本发明所采用的弱粘结煤为指定地区的弱粘结煤，对于其他较远地区应用此煤种，会导致运输成本增加，因此，此方案受到广泛性应用的限制。
[0006]捣固炼焦除了部分需额外添加黏结剂外，其操作工艺也较为复杂。除了必要的捣固操作设备外，还包括捣固操作前的煤预处理的预热装置、带添加黏结剂工艺时的混料装置，更为重要的是还需要安装除尘装置，捣固炼焦由于煤饼在机侧炉门打开的条件下推入炭化室，如果不采取除尘措施，烟尘和荒煤气将大量外逸，对环境的污染比顶装焦炉更为严重和恶劣。另外，由于目前焦炉向着大型化的方向发展，其捣固煤饼的高度受到了技术条件的限制，如煤饼高度超过5.5米，煤饼的稳定性受到严重影响，极易倒塌。一旦煤饼倒塌，大量煤粉将堆在推焦车侧，使得推焦车不能在原来的行车道上进行行走，影响其他炭化室的装煤推焦工作。因此，在改变焦炭质量的新型炼焦工艺中的捣固炼焦工艺不仅受到工艺复杂、流程长等因素的影响，且捣固煤饼高度不能满足焦炉大型化方向的发展需要。
[0007]在捣固冶金焦生产工艺中除了工艺流程复杂、设备多、投资较大的缺点外，此工艺还要求将配合煤的水分调节到8%左右，增加了调水工艺和增大设备操作难度；在配型煤炼焦工艺中，除了要对煤进行加热、调节水工艺操作分外还要增加进行配黏结剂工艺，增加了工艺操作流程，且降低了设备运行的可靠性。
[0008]配型煤炼焦工艺要配入一定比例的黏结剂，使得其成本相应增加，同时，由于黏结剂的配入混料装置运行的可靠性受到影响；配型煤炼焦工艺虽然入炉煤量增加，但是结焦时间也相应的增加，并未提高焦炉产量；随型煤配入量的增加炼焦时炉内煤饼对炉墙的膨胀压力增加，会影响焦炉寿命，同时由于型煤配入量的增加会导致推焦电流增加，如果是强黏结性的成型煤料，推焦电流会急剧上升，对设备的稳定运行提出了更高的要求。
[0009]面对上述问题，因此，迫切需要开发出一种操作简单、运行稳定的新的冶金焦炭生产工艺，以降低配煤中主焦煤的配入量，并代替目前改善焦炭质量的工艺流程。
【发明内容】
[0010]针对现行配煤技术中所存在的问题，本发明提供一种新的冶金焦炭的生产方法，通过对部分配合煤进行热压预处理后，并与另一部分未进行热压的配合煤混合后来生产冶金焦炭的生产方法，该工艺操作方法简单且易于实际应用，在不改变配合煤配比的情况下，有效地改善了焦炭质量，使得焦炭的反应性降低、反应后强度增加，既保护了优质炼焦煤，又降低了焦炭的生产成本。
[0011]本发明的具体技术方案为:
[0012]一种冶金焦炭的生产方法，包括配煤和炼焦，其特征在于:将来自配煤槽的煤混合成配合煤后，按质量百分比10% -40%比例送入热压装置进行热压制成热压块，再将此热压块进行粉碎后，与另一部分未进行热压的配合煤进行混料后，再送入焦炉进行炼焦操作。
[0013]具体热压操作条件如下:
[0014](I)利用中、高温的温度区间进行制备热压块，尤其是在中温区更利于热压块的制备。适宜制备热压块的温度区间为300-650°C，尤其适用于温度为380-430°C区间；
[0015](2)热压操作压力:5-30MPa ；
[0016](3)热压块在热压操作压力下的停留时间:5秒钟以内。
[0017]经过热压操作后，热压块的直径10-40mm，高度5_30mm ;热压块的密度为1000-1200kg/m3。
[0018]热压块经粉碎后，粉碎粒度:〈3mm ；
[0019]所述热压块是通过粉碎装置粉碎的。
[0020]所述热压块进行粉碎后，通过输送装置与另一部分未进行热压的配合煤混料。
[0021]与现有的改善焦炭质量的捣固和配型煤冶金焦炭生产工艺相比，利用部分热压块作为配合煤进行冶金焦的生产工艺具有显著的优势。本发明所采用的外加压力及热源、利用煤中自身析出的胶质体将煤压制黏结成密度较大、强度较好且具有一定脆性，便于后续粉碎加工利用的热压块参与配煤炼焦工艺是利用煤在中、高温区受热自身所析出的胶质体作为黏结剂，节省了添加黏结剂所采用的设备及工艺；另外，在中、高温区，煤中的水分全部析出，因此，无需考虑水分的影响，省却了煤调湿设备；热压块在参与配煤进入焦炉后，由于其本身已无水分，使得结焦时间变短，另外，由于热压块密度的增加，使得入炉煤密度增加，由于这两方面的双重影响使得焦炉单孔操作时间缩短，焦炉总产量增加。本发明的突出特点是在不改变配煤品种的前提下，采用热压工艺对部分配合煤进行预处理，从而提高焦炭质量，使得焦炭的反应性降低4~9个百分点、反应后强度增加4~12个百分点。该工艺操作简单，易于工业化生产，改善了焦炭质量，解决了现有炼焦过程中为满足焦炭质量而配入大量强黏结煤的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0024]工艺流程如图1，配合煤一部分送入热压装置进行热压制成热压块，通过粉碎装置粉碎至小于3_粒度、通过输送装置并与另一部分配合煤进行混料后，送至煤仓，由装煤车装入焦炉进行炼焦操作。焦炭的炼焦终温为1050°C，炼焦时间为16h。按国家标准GB/T400-1996对焦炭反应性和反应后强度进行检测。具体实施例如下:
[0025]实施例1
[0026]配合煤比例:气煤10%，1/3焦煤25%，肥煤25%，焦煤30%，瘦煤10%，入炉煤中热压块比例为40%，粒度<3mm ;热压温度:410°C ;热压压力1MPa ;热压块密度1120kg/m3 ；热压操作压力下停留5秒钟；热压块的直径为30mm、高度1mm ;将热压块与配合煤混合后装入顶装焦炉进行炼焦。焦炭的反应性为21.36%，与不添加预处理的热压块并采用同样炼焦工艺所得焦炭相比，焦炭反应性降低了 8.75个百分点；焦炭反应后强度为61.16%，与不添加预处理的热压块并采用同样炼焦工艺所得焦炭相比，焦炭反应后强度增加了 11.69个百分点。
[0027]实施例2
[0028]配合煤比例: 气煤5%，1/3焦煤25%，肥煤30%，焦煤30%，瘦煤10%，入炉煤中热压块比例为10%，粒度〈1mm ;热压温度:380°C ;热压压力30MPa ;热压块密度1180kg/m3 ；热压操作压力下停留5秒钟；热压块的直径为40_、高度30_ ;将热压块与配合煤混合后装入顶装焦炉进行炼焦。焦炭的反应性为23.91%，与不添加预处理的热压块并采用同样炼焦工艺所得焦炭相比，焦炭反应性降低了 5.65个百分点；焦炭反应后强度为57.18%，与不添加预处理的热压块并采用同样炼焦工艺所得焦炭相比，焦炭反应后强度增加了 3.96个百分点。
[0029]实施例3
[0030]配合煤比例:气煤10%，1/3焦煤25%，肥煤25%，焦煤30%，瘦煤10%，入炉煤中热压块比例为20%，粒度〈200目；热压温度:430°C ;热压压力5MPa ;热压块密度1020kg/m3 ;热压操作压力下停留5秒钟；热压块的直径为30mm、高度1mm ;将热压块与配合煤混合后装入顶装焦炉进行炼焦。焦炭的反应性为23.94%，与不添加预处理的热压块并采用同样炼焦工艺所得焦炭相比，焦炭反应性降低了 6.35个百分点；焦炭反应后强度为58.65%,与不添加预处理的热压块并采用同样炼焦工艺所得焦炭相比，焦炭反应后强度增加了 8.29个百分点。
[0031]实施例4
[0032]配合煤比例:气煤5%，1/3焦煤25%，肥煤30%，焦煤30%，瘦煤10%，入炉煤中热压块比例为30%，粒度<3mm ;热压温度:420°C ;热压压力1MPa ;热压块密度1140kg/m3 ；将热压块与配合煤混合后装入顶装焦炉进行炼焦。焦炭的反应性为25.88%,与不添加预处理的热压块并采用同样炼焦工艺所得焦炭相比，焦炭反应性降低了 4.00个百分点；焦炭反应后强度为60.40%，与不添加预处理的热压块并采用同样炼焦工艺所得焦炭相比，焦炭反应后强度增加了 11.60个百分点。
【权利要求】
1.一种冶金焦炭的生产方法，包括配煤和炼焦，其特征在于:将来自配煤槽的煤混合成配合煤后，按质量百分比10% -40%比例送入热压装置进行热压制成热压块，再将此热压块进行粉碎后，与另一部分未进行热压的配合煤进行混料后，再送入焦炉进行炼焦操作；热压温度为300-650°C ;热压压力为5-30MPa ;热压操作压力下的停留时间为5秒钟以内。
2.根据权利要求1所述的冶金焦炭的生产方法，其特征在于:热压温度为380-430°C。
3.根据权利要求1或2所述的冶金焦炭的生产方法，其特征在于:经过热压操作后，热压块的直径10-40mm，高度5_30mm ;热压块的密度为1000_1200kg/m3。
4.根据权利要求1或2所述的冶金焦炭的生产方法，其特征在于:热压块经粉碎后，粉碎粒度〈3mm。
5.根据权利要求1或2所述的冶金焦炭的生产方法，其特征在于:所述热压块是通过粉碎装置粉碎的。
6.根据权利要求1或2所述的冶金焦炭的生产方法，其特征在于:所述热压块进行粉碎后，通过输送装置 与另一部分未进行热压的配合煤混料。
【文档编号】C10B57/04GK104073274SQ201310103730
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】唐复平, 庞克亮, 栗红, 廖相巍, 薛占强, 刘冬杰, 吕志升, 任伟 申请人:鞍钢股份有限公司