一种型煤制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种型煤制造方法，更具体地涉及一种具有优异的热质量的型煤制造 方法。
【背景技术】
[0002] 熔融还原炼铁法使用对铁矿石进行还原的还原炉以及熔融已还原的铁矿石的熔 融气化炉。当在熔融气化炉中熔融铁矿石时，将型煤装入熔融气化炉中作为熔融铁矿石的 热源来使用。此时，还原铁在熔融气化炉内被熔融之后，转换为铁水和矿渣并向外部排出。 熔融气化炉中装入的型煤形成煤填充床。氧气通过熔融气化炉中设置的鼓风机被吹入之 后，燃烧煤填充床而生成燃烧气体。燃烧气体通过煤填充床上升并转换成高温的还原气体。 高温的还原气体向熔融气化炉的外部排出，并作为还原气体提供到还原炉。
[0003] 型煤作为热源装入熔融气化炉内。装入到熔融气化炉的煤被穹顶部的高温气体转 变为炭的同时，下降到熔融气化炉的下部，并作为熔融还原铁的热源来使用。因此为更好地 熔融还原铁，必须确保型煤在熔融气化炉内不被穹顶部的高温气体粉末化，同时向熔融气 化炉的下部下降且其形状得到保持。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 本发明的目的在于，提供一种具有优异的热质量的型煤制造方法。
[0006] 技术方案
[0007] 在本发明的一实施例涉及的型煤制造方法中，型煤装入到铁水制备装置中所述熔 融气化炉的穹顶部并被迅速加热，所述铁水制备装置包括：用于装入还原铁的熔融气化炉； 以及与所述熔融气化炉连接且用于提供所述还原铁的还原炉。本发明的一实施例涉及的型 煤制造方法包括以下步骤：i)提供粉煤；ii)烧成碳源；iii)提供将所述粉煤和所述烧成 碳源混合的混合物；以及iv)通过成型所述混合物来提供型煤。在混合物提供步骤中，所述 混合物中碳源的量可以比0大且占所述混合物的30wt%以下。
[0008] 在所述碳源的烧成步骤中，所述碳源可以为选自石油焦炭、无烟煤、亚烟煤、烟煤、 半无烟煤及褐煤中的至少一种。在所述碳源烧成步骤中，所述碳源可以为选自亚烟煤、烟煤 及半无烟煤中的至少一种。
[0009] 在所述混合物提供步骤中，所述碳源的量可以为5wt%至30wt%。本发明还包括 对所述碳源的粒度进行筛选的步骤，在所述混合物的提供步骤中，所述碳源的粒度可以大 于0且小于或等于3mm。
[0010] 在所述碳源的烧成步骤中，所述碳源的烧成温度可以为700°C至1100°C。所述碳 源的烧成温度也可以为800°C至1000°C。
[0011] 在所述碳源烧成步骤中，所述碳源为石油焦炭时，所述混合物中所述石油焦炭的 量可以为所述混合物的l〇wt%至50wt%。在所述碳源烧成步骤中，所述碳源为无烟煤时， 所述混合物中所述无烟煤的量可以为所述混合物的5wt%至30wt%。在所述碳源烧成步骤 中，所述碳源为褐煤时，所述混合物中所述褐煤的量可以为所述混合物的5wt%至30wt%。
[0012] 有利效果
[0013] 将石油焦炭、无烟煤或者褐煤等比较廉价的碳源添加到型煤中，以改善型煤的热 强度的同时，可以低廉的价格制造型煤。其结果，不仅可以确保装入到熔融气化炉中的型煤 不被高温粉末化，而且还可以增大炭的粒度和强度，所以可有效地进行作业。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的一实施例涉及的型煤制造方法的顺序图。
[0015] 图2是使用图1中制造的型煤的铁水制备装置的示意图。
[0016] 图3是使用图1中制造的型煤的另一铁水制备装置的示意图。
【具体实施方式】
[0017] 第一、第二及第三等术语为了说明多种部分、成分、区域、层及/或分段，但并不局 限于此。该术语只在将某一部分、成分、区域、层或分段与其他部分、成分、区域、层或分段区 别时使用。因此，下面描述的第一部分、成分、区域、层或分段，在不脱离本发明的范围内可 表不为第二部分、成分、区域、层或分段。
[0018] 在此使用的专业术语只是用来说明特定实施例而提供的，并不是用来限制本发 明。在此使用的单数形式在没有表示明确的相反含义的情况下也包含复数形式。在说明书 中使用的"包含"的含义细化了特定的特性、区域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，而不 是排除其他特定的特性、区域、整数、步骤、动作、要素及/或成分的存在或附加。
[0019] 虽然没有另作定义，包括在此使用的技术术语及科学术语在内的所有用语具有与 本领域中的技术人员一般理解的含义相同的含义。在一般使用的词典中所定义的用语被附 加解释为与相关技术文献和当前公开的内容相符的含义，在没有另行定义的情况下，不被 解释为理想的或者非常正式的含义。
[0020] 下面，参照附图详细说明本发明的实施例，以使本领域的技术人员能够容易实施。 但本发明并不局限于在此说明的实施例，可用多种形式实现本发明。
[0021] 图1为示意性地表示本发明的一实施例涉及的型煤制造方法的顺序图。图1的型 煤制造方法的顺序图只是为了说明本发明而提供，本发明并不局限于此。而且可以多种方 式变形型煤制造方法。
[0022] 如图1所示，型煤制造方法包括以下步骤：i)提供粉煤；ii)提供将石油焦炭烧成 的碳源；iii)提供将粉煤和碳源混合的混合物；以及iv)通过成型所述混合物来提供型煤。 除此之外，型煤制造方法还可以包括其他步骤。
[0023] 首先，在步骤S10中提供粉煤。粉煤作为原料煤来使用。
[0024] 然后，在步骤S20中烧成碳源。作为碳源可以使用石油焦炭、无烟煤或者褐煤 等。各种石油炼制工艺中生成副产物一一石油焦炭。石油焦炭包含小于lwt%的煤灰以及 10wt%至12wt%的挥发物。即，石油焦炭中包含的煤灰及挥发物的量少，所以石油焦炭的发 热量比原料煤的发热量多10%以上。因此，当使用石油焦炭时，不仅会降低型煤的煤灰，而 且可增加型煤中含有的固定碳的量。
[0025] 通常如果煤中含有的煤灰的量多，则可燃性碳和氢的含量相对较低，从而煤的发 热量变低。装入到熔融气化炉中的煤的煤灰多时，由于煤灰大部分存在于炭中，所以炭的发 热量不仅会减少，而且还需要为熔解炭中包含的煤灰并将其作为矿渣排出所需的热量。这 会增加生产铁水所需的煤的使用量，而且提高制造成本，所以不够理想。因此为了减少型煤 中包含的煤灰的量，对煤灰含量低的石油焦炭进行加工后再添加。使用这种方法还可提高 型煤转变为炭的量，即成炭率（charyield)。
[0026] 石油焦炭一般在500°C以下的低温下制造。因此比一般低温热处理时的温度高时， 石油焦炭会收缩或热膨胀导致变形。因此，制造添加有石油焦炭的型煤时，石油焦炭会在 1000°c以上的熔融气化炉内变形，从而型煤被粉末化为非常小的炭。
[0027] 因此，在步骤S20中，高温烧成通常在500°C以下进行热处理的生石油焦炭（green petroleumcoke，G-PC)。即，在700°C至1100°C的高温烧成生石油焦炭。生石油焦炭的烧 成温度过低时，不会产生生石油焦炭的挥发物的释放反应和碳架中附着的氢作为气体释放 的脱氢反应。另外，生石油焦炭的烧成温度过高时，由于在高温下进行处理，从而会消耗很 多能量。因此将生石油焦炭的烧成温度调节到前面所述的范围，这样不仅缩短热处理时间， 而且还产生生石油焦炭的挥发物的释放反应和脱氢反应。优选地，生石油焦炭在800°C至 1000 °C下烧成。
[0028] 当烧成石油焦炭时，作为气氛气体可使用惰性气体或空气等。更优选地，通过供给 空气来燃烧石油焦炭的可燃性成分。石油焦炭的可燃性成分燃烧使石油焦炭的温度上升， 所以不需要供给烧成所需的额外的能量。使用煤的工业分析方法进行测量时，石油焦炭的 烧成程度在其挥发物小于2%时即可。而且，烧成的石油焦炭的粒度较佳为大于0且小于 或等于3_。石油焦炭的粒度过大时，石油焦炭与粉煤混合地不均匀，从而会降低型煤的质 量。因此将石油焦炭的粒度调节到上述范围。
[0029] 另外，还可以使用无烟煤或褐煤来代替石油焦炭以作为碳源来使用。无烟煤在煤 中煤化度最高，而且挥发物的含量最少。因此无烟煤烧成时挥发物的释放量相对少，从而烧 成无烟煤之后，可回收的碳源的量较多。可使用煤中煤化度最低的