专利名称：工业用热膨化煤球及煤焦球的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业用型煤，特别是一种工业用热膨化煤球及煤焦球。
背景技术：
目前，国内外煤球及煤焦球种类很多，已经证明达到了型煤燃烧充分、节能、降低烟尘、固硫、防水、保护环境等优良性能，但是仍然存在型煤发热量低、湿强度低、成型率低、冷强度不够等缺点。在运输及使用过程中破碎率高，热强度低，煤球在燃烧过程中受压变成粉末，造成通风不良，燃烧强度不够。有些解决了热强度低问题的煤球，气孔率仍然过低，燃烧过慢，达不到工业生产所需要的燃烧强度。热量供应不足，满足不了工业生产的工艺要求。
还有一点，现有技术中的型煤在以下领域还没有应用1)反射窑炉生产轻烧镁2)原燃料分层混装直燃式窑炉生产重烧镁(镁砂)、3)反射窑炉加热煅造钢制品4)废塑料蒸馏炼油的窑炉。在上述领域中，都是采用大块煤或焦炭，存在着冒大烟、燃烧不充分等缺点，对环境造成严重污染，且浪费能源。
发明内容
为解决背景技术存在的问题，本发明在煤球的制造过程中使用了新的原料，对工艺进行了改进，实现了煤球及煤焦球在上述领域中的应用。
工业用热膨化煤球及煤焦球，其特征在于是由下述组份按重量百分比组合而成煤85-94％、粘结剂4-8％、膨化剂0.5-2％、助燃剂0.5-2％、消烟固硫剂0.5-4％。
所述的煤是由焦煤、肥煤、长焰煤、瘦煤、焦泥(焦化厂下角料)、无烟煤其中的两种以上组成。
所述的粘结剂为干淀粉、膨润土、轻烧镁、氯化镁其中的一种或几种组成。其中，淀粉、膨润土为湿型粘结剂，轻烧镁与氯化镁为固化剂，一般认为其固化机理是，氧化镁与氯化镁的比为40∶94，一般采用氯化镁在型煤中的含量为2％以上，但是，本发明人研究试验中发现，氯化镁在型煤中的使用量在2％以下时，燃烧效果更好。
所述的膨化剂为珍珠岩、纤维蛇纹石石棉、蛭石其中一种或几种。
所述的助燃剂是由多种氧化剂和催化剂组成，氧化剂包括高锰酸钾、高锰酸钠、氯酸钾、氯酸钠、硝酸钾、硝酸钠，催化剂包括二氧化锰、三氧化二铁。
所述的消烟固硫剂包括轻烧镁粉(含氧化镁87％以上)、氧化钙、电石渣、碳酸钠。由氧化镁和碳酸钠构成了艾什卡试剂，(MgO∶Na2CO3＝2∶1)，艾什卡试剂的固硫作用即在MgO存在下2SO2+O2+2NaSO4+2CO2↑。根据煤中硫含量，Na2CO3在煤球中所占比例在0.5以上。
本发明的工艺过程是在最低气温0°以上时，将煤粉碎至0-3mm，其中0-2mm占80％以上，按上述比例将煤和180目以上的粘结剂、轻烧镁粉、膨化剂、氧化钙等加入搅拌机中，在不断搅拌下，加入碳酸钠和助燃剂的水溶液，使总水份达到10％左右。继续搅拌10分钟，输入造型机，制成扁圆型Φ50mm-Φ70mm的煤球。在露天晾干上垛，注意在晾干过程中10小时内防雨。
本发明的有益效果是在煤球生产中，加入上述膨化剂，使煤球受热膨胀，产生大量的毛细孔，增加了氧气的接触面积，大大地促进了燃烧环境。解决了煤球在压制过程中造成密度过大气孔率过低、大量使用助燃剂成本过高的问题。本发明在燃烧过程中不冒黑烟，通过检测炉灰含残炭的方法测定，节能10-20％，固硫率达到66-87％，防水程度可达到无压力状态下，在水中浸泡一周不变形，晒干后能恢复冷强度。
而且，该种煤球应用在以下领域中经实验研究证明效果非常好1)反射窑炉生产轻烧镁2)原燃料分层混装直燃式窑炉生产重烧镁(镁砂)、3)反射窑炉加热煅造钢制品4)废塑料蒸馏炼油的窑炉。
在镁砂窑中，用本发明的煤焦球代替白煤和焦炭做燃料，经过事实证明有以下优点1)降低成本。使用煤角球按50％下料，与使用焦炭和白煤相比，生产每吨镁砂可节省人民币30元左右。
2)提高产量。使用这种煤焦球不沾窑，每月可提高产量100-200吨。
3)延长窑炉的使用时间。使用这种煤焦球因不沾窑，可延长窑炉使用寿命2-3个月。
4)提高含镁量。用这种煤焦球烧制的镁砂与用其它燃料烧制的镁砂相比，经过试验，可提高含镁量0.5-1％。
5)不冒黑烟，减少环境污染。
具体实施例方式
实施例1工业用热膨化煤球及煤焦球，其工艺过程是在最低气温0°以上时，将煤粉碎至0-3mm，其中0-2mm占80％以上，按下述比例将煤和180目以上的粘结剂、轻烧镁粉、膨化剂、氧化钙等加入搅拌机中，在不断搅拌下，加入碳酸钠和助燃剂的水溶液，使总水份达到10％左右。继续搅拌10分钟，输入造型机，制成扁圆型Φ50mm-Φ70mm的煤球。在露天晾干上垛，注意在晾干过程中10小时内防雨。
工业用热膨化煤球及煤焦球是由下述组份按重量百分比组合而成(1)煤85％，其中焦煤15％、肥煤35％、长焰煤40％、瘦煤10％；(2)轻烧镁6％，氧化镁含量87％以上；(3)氯化镁2％，含量在95％以上配成波美10°以下的水溶液；(4)蛭石2％，粒度在0-1mm；(5)白灰(生石灰)4％；(6)助燃剂1％，多种氧化剂和催化剂的水溶液。
实施例2按实施例1的工艺过程，工业用热膨化煤球及煤焦球悬由下述组份按重量百分比组合而成(1)煤92％，其中焦煤15％、肥煤35％、长焰煤40％、瘦煤10％；(2)轻烧镁5％，氧化镁含量87％以上；(3)氯化镁1％，含量在95％以上配成波美10°以下的水溶液；(4)蛭石0.5％，粒度在0-1mm；(5)白灰(生石灰)1％(6)助燃剂0.5％，多种氧化剂和催化剂的水溶液。
本实施例适用于反射窑炉生产轻烧镁。
实施例3
按实施例1的工艺过程，工业用热膨化煤球及煤焦球是由下述组份按重量百分比组合而成(1)煤94％，其中焦煤20％、肥煤40％、长焰煤30％、瘦煤10％；(2)轻烧镁粉4.5％，氧化镁含量87％以上；(3)蛭石0.5％，粒度在0-2mm；(4)助燃剂0.5％，多种氧化剂和催化剂的水溶液；(5)碳酸钠0.5％，饱和水溶液。
本实施例适用于反射窑锻造用煤球。
实施例4按实施例1的工艺过程，工业用热膨化煤球及煤焦球是由下述组份按重量百分比组合而成(1)煤93％，其中焦煤10％、肥煤50％、长焰煤30％、瘦煤10％；(2)轻烧镁粉5.5％，氧化镁含量87％以上；(3)蛭石0.5％，粒度在0-2mm；(4)助燃剂0.5％，多种氧化剂和催化剂的水溶液；(5)碳酸钠0.5％，饱和水溶液。
本实施例适用于废塑料炼油蒸馏塔窑炉用煤球。
实施例5按实施例1的工艺过程，工业用热膨化煤球及煤焦球是由下述组份按重量百分比组合而成(1)煤90％，其中焦煤20％、煤泥和无烟煤合量为80％；(2)轻烧镁粉5.5％，氧化镁含量87％以上；
(3)纤维蛇纹石石棉0.5％，氧化镁含量40％以上；(4)助燃剂0.5％，多种氧化剂和催化剂的水溶液；(5)干淀粉3.5％。
本实施例适用于重烧镁原燃料分层混装置燃式窑炉煤焦球。
权利要求
1.工业用热膨化煤球及煤焦球，其特征在于是由下述组份按重量百分比组合而成煤85-94％、粘结剂4-8％、膨化剂0.5-2％、助燃剂0.5-2％、消烟固硫剂0.5-4％；所述的煤是由焦煤、肥煤、长焰煤、瘦煤、焦泥、无烟煤其中的两种以上组成；所述的粘结剂为干淀粉、膨润土、轻烧镁、氯化镁其中的一种或几种组成；所述的膨化剂为珍珠岩、纤维蛇纹石石棉、蛭石其中一种或几种；所述的助燃剂是由多种氧化剂和催化剂组成，氧化剂包括高锰酸钾、高锰酸钠、氯酸钾、氯酸钠、硝酸钾、硝酸钠，催化剂包括二氧化锰、三氧化二铁；所述的消烟固硫剂包括含氧化镁87％以上的轻烧镁粉、氧化钙、电石渣、碳酸钠。
2.根据权利要求1所述的工业用热膨化煤球及煤焦球，其特征在于氯化镁在型煤中的使用量在2％以下时，燃烧效果更好。
3.根据权利要求1所述的工业用热膨化煤球及煤焦球，其特征在于所述的膨化剂为珍珠岩、纤维蛇纹石石棉、蛭石其中一种或几种。
4.根据权利要求1所述的工业用热膨化煤球及煤焦球，其特征在于由氧化镁和碳酸钠构成了艾什卡试剂，(MgO∶Na2CO3＝2∶1)，艾什卡试剂的固硫作用即在MgO存在下2SO2+O2+2NaSO4+2CO2↑
5.根据权利要求1所述的工业用热膨化煤球及煤焦球，其特征在于所述的粘结剂为干淀粉、膨润土、轻烧镁、氯化镁其中的一种或几种组成；
6.工业用热膨化煤球及煤焦球，其特征在于工业用热膨化煤球及煤焦球在以下领域中的应用1)反射窑炉生产轻烧镁2)原燃料分层混装直燃式窑炉生产重烧镁(镁砂)、3)反射窑炉加热煅造钢制品4)废塑料蒸馏炼油的窑炉。
全文摘要
本发明涉及一种工业用型煤，特别是一种工业用热膨化煤球及煤焦球。其特征在于是由下述组份按重量百分比组合而成煤85－94％、粘结剂4－8％、膨化剂0.5－2％、助燃剂0.5－2％、消烟固硫剂0.5－4％；本发明的有益效果是在煤球生产中，加入膨化剂，使煤球受热膨胀，产生大量的毛细孔，增加了氧气的接触面积，大大地促进了燃烧环境。解决了煤球在压制过程中造成密度过大气孔率过低、大量使用助燃剂成本过高的问题。本发明在燃烧过程中不冒黑烟，通过检测炉灰含残炭的方法测定，节能10－20％，固硫率达到66－87％，防水程度可达到无压力状态下，在水中浸泡一周不变形，晒干后能恢复冷强度。
文档编号C10L5/00GK1532266SQ03111210
公开日2004年9月29日 申请日期2003年3月20日 优先权日2003年3月20日
发明者隋亚格, 徐国满 申请人:隋亚格, 徐国满