一种型焦的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于煤化学工程技术领域，具体涉及一种型焦的制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国有着丰富的煤炭资源，预测地质储量45000亿吨以上。铸造业对铸造焦的需 求量亦在增长，其结果势必增加对优质炼焦煤的依赖程度。从世界范围内看，普遍感到优质 炼焦煤短缺。从我国情况看，在炼焦煤中，气煤储量占54. 7 %，而肥煤、焦煤和瘦煤加起来的 储量还不到炼焦煤储量的一半，况且分布极不均匀，使一些地区的焦化厂炼制优质铸造焦 存在一定困难。在炼焦煤的质量方面，高硫（St>2%)的炼焦煤占全国炼焦煤资源的20% 以上，而且煤的可选性也差，洗精煤的灰分普遍在10%~11 %左右，因此优质炼焦煤远不 能满足钢铁工业发展的需要。另外，随着环境保护的日益严格，亦威胁着焦化厂的生存。由 于上述原因，为了摆脱对优质炼焦煤的依赖程度，许多国家均在研究开发新的炼焦技术。
[0003] 铸造型焦是一项投资少、见效快的洁净煤技术，它以粉末精煤为主要原料，充分利 用了粉末精煤资源，提高了煤炭综合利用的附加值，开拓了煤炭新市场，增加了企业经济效 益。
[0004] 随着中国钢铁工业的快速发展，强力拉动了焦炭市场的持续火爆，产能不断提高。 用于炼焦的主要炼焦煤资源短缺，价格一涨再涨，炼焦成本极大增加。从目前供应上看， 虽然中国煤炭资源比较丰富，但炼焦煤资源相对较少，炼焦煤储量仅占中国煤炭总储量的 26. 25%。更值得注意的是强粘结性煤稀缺，肥煤、气肥煤储量和焦煤储量分别仅占中国煤 炭总储量的3. 37%和6. 20%。而在中国非炼焦煤资源中，瘦煤、贫瘦煤等弱粘结性煤仍具 有一定的黏结性，利用弱粘结性煤代替优质焦煤炼焦能够节约优质焦煤，扩大炼焦煤资源， 实现炼焦行业的快速发展。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种型焦的制备 方法。采用该方法制备的型焦是一种有机-无机复合型材料，通过采用冷压成型的方法，能 够生产出冷强度高的新型型焦；该方法对煤矿类型的选取并无严格要求，利用瘦煤、贫瘦煤 等弱粘结性煤也能制备出转鼓强度高的型焦。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种型焦的制备方法，其特征在 于，该方法包括以下步骤：
[0007]步骤一、分别配制浓度为1.Omol/L~3.Omol/L的娃酸钠水溶液和浓度为250g/L~300g/L的钠基膨润土水溶液；
[0008]步骤二、将煤焦油和步骤一中所述硅酸钠水溶液以及钠基膨润土水溶液一起加 入煤粉中，混合均匀后填装于钢模中，然后利用液压机冷压成型，脱模后得到坯料；所述 煤焦油的加入量为煤粉质量的22 %~24%，所述硅酸钠水溶液的加入量为煤粉质量的 1. 25%~3. 75%，所述钠基膨润土水溶液的加入量为煤粉质量的0. 25%~0. 75% ;
[0009] 步骤三、将步骤二中所述坯料置于温度为110°C~120°C的干燥箱中干燥2h~3h， 自然冷却后得到型焦。
[0010] 上述的一种型焦的制备方法，其特征在于，步骤一中所述硅酸钠水溶液的浓度为 2.Omol/L，所述钠基膨润土水溶液的浓度为260g/L。
[0011] 上述的一种型焦的制备方法，其特征在于，步骤二中所述煤焦油的加入量为煤粉 质量的23%，所述硅酸钠水溶液的加入量为煤粉质量的3. 75%，所述钠基膨润土水溶液的 加入量为煤粉质量的〇. 25%。
[0012] 上述的一种型焦的制备方法，其特征在于，步骤二中所述坯料的形状为圆柱形。
[0013] 上述的一种型焦的制备方法，其特征在于，步骤二中所述坯料的横截面直径为 50mm，所述还料的高度为45mm。
[0014] 上述的一种型焦的制备方法，其特征在于，步骤二中所述冷压成型的压强为 30MPa〇
[0015] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0016] 1、本发明所制型焦是一种有机-无机复合型材料，本发明通过采用冷压成型的方 法，能够生产出冷强度高的新型型焦。
[0017] 2、本发明采用硅酸钠、钠基膨润土和煤焦油为粘结组分，并通过设计正交试验，对 各组分的加入量对型焦转鼓强度的影响进行了系统研究，最终优化出最佳配合比，从而提 高型焦强度的同时，能够降低单一粘结组分的用量，大大节约生产成本。
[0018] 3、本发明对煤矿类型的选取并无严格要求，利用本发明所述方法，瘦煤、贫瘦煤等 弱粘结性煤也能制备出转鼓强度高达90%以上的型焦。
[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
【具体实施方式】 [0020] 实施例1
[0021] 本实施例型焦的制备方法包括以下步骤：
[0022] 步骤一、采用去离子水为溶剂，分别配制浓度为2.Omol/L的硅酸钠水溶液和浓度 为260g/L的钠基膨润土水溶液；
[0023] 步骤二、将黄陵煤碎磨成煤粉，将煤焦油和步骤一中所述硅酸钠水溶液以及钠基 膨润土水溶液一起加入煤粉中，混合均匀后填装于钢模中，然后利用液压机冷压成型，冷压 成型的压强为30MPa，脱模后得到坯料，所述坯料的形状为圆柱形，横截面直径为50mm，高 度为45_;所述煤焦油的加入量为煤粉质量的23%，所述硅酸钠水溶液的加入量为煤粉质 量的3. 75%，所述钠基膨润土水溶液的加入量为煤粉质量的0. 25% ;
[0024] 步骤三、将步骤二中所述坯料置于温度为115°C的干燥箱中干燥2. 5h，自然冷却 后得到型焦。
[0025] 将本实施例制备的型焦置于粘结指数测定仪中进行转鼓强度测试，测试方法为： 待粘结指数测定仪旋转500圈后，用规格为13mm的筛子进行筛分，筛上物质量占型焦总质 量的重量百分数即为型焦的转鼓强度。经测试，本实施例制备的型焦的转鼓强度为94. 2%。
[0026] 实施例2
[0027] 本实施例型焦的制备方法包括以下步骤：
[0028] 步骤一、采用去离子水为溶剂，分别配制浓度为2. 5mol/L的硅酸钠水溶液和浓度 为280g/L的钠基膨润土水溶液；
[0029] 步骤二、将神府煤碎磨成煤粉，将煤焦油和步骤一中所述硅酸钠水溶液以及钠基 膨润土水溶液一起加入煤粉中，混合均匀后填装于钢模中，然后利用液压机冷压成型，冷压 成型的压强为30MPa，脱模后得到坯料，所述坯料的形状为圆柱形，横截面直径为50mm，高 度为45_;所述煤焦油的加入量为煤粉质量的22%，所述硅酸钠水溶液的加入量为煤粉质 量的2. 5%，所述钠基膨润土水溶液的加入量为煤粉质量的0. 5%;
[0030] 步骤三、将步骤二中所述坯料置于温度为110°c的干燥箱中干燥3h，自然冷却后 得到型焦。
[0031] 将本实施例制备的型焦置于粘结指数测定仪中进行转鼓强度测试，测试方法为： 待粘结指数测定仪旋转500圈后，用规格为13mm的筛子进行筛分，筛上物质量占型焦总质 量的重量百分数即为型焦的转鼓强度。经测试，本实施例制备的型焦的转鼓强度为94. 1 %。
[0032] 实施例3
[0033] 本实施例型焦的制备方法包括以下步骤：
[0034] 步骤一、采用去离子水为溶剂，分别配制浓度为3.Omol/L的娃酸钠水溶液和浓度 为250g/L的钠基膨润土水溶液；
[0035] 步骤二、将大同煤碎磨成煤粉，将煤焦油和步骤一中所述硅酸钠水溶液以及钠基 膨润土水溶液一起加入煤粉中，混合均匀后填装于钢模中，然后利用液压机冷压成型，冷压 成型的压强为30MPa，脱模后得到坯料，所述坯料的形状为圆柱形，横截面直径为50mm，高 度为45mm;所述煤焦油的加入量为煤粉质量的24%，所述硅酸钠水溶液的