本发明属于炼焦生产用煤预处理工艺技术及炼焦过程环境综合保护技术领域,具体涉及一种减少破碎过程能耗和入炉煤粉尘量的组合新工艺方法。
背景技术:
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,可参考公开号为cn1171807a和cn1465656a的中国专利文献中公开的相关技术。另外由于我国石油资源的缺乏,对国外依赖超过40%以上,为了缓解石油缺乏,许多科研工作者开展了利用煤进行液化生产出工业石油的研究,但这种工艺消耗的成本相当巨大。另外,公开号为cn1721511a和cn86105896的中国专利文献则公开了利用煤进行气化得到合成气用来制备甲醇或者用来作为还原气的应用。当前,也有如公开号为cn1109911和cn1109510的中国专利文献提到的利用煤造气竖炉生产直接还原铁。
我国每年生产铁水超过8亿吨,对炼铁生产焦炭原料有着极大需求,焦炭生产仍然是我国利用煤资源的一个非常重要的途径。虽然我国现有焦炉生产能力已经位居世界首位,但在炼焦行业当中普遍存在着高能耗、高污染、低效益的问题,而产生这些问题的一个主要原因就是炼焦煤水分含量过高。根据计算可知,入炉煤水分每增加1%,每小时能耗将增加7千卡。当配煤水分波动频繁时,为保证正常生产,势必采用较高的标准火道温度,这就会进一步增加炼焦耗热量。鉴于我国装炉煤的水分普遍偏高,年均在11%左右,因此降低配煤水分就显得更重要。目前的应对方法主要有:加强煤场管理实现煤料的均匀化,采用煤干燥工艺,采用装炉煤的调湿技术等,这些方法虽然均收到一定效果,但是在取得此效果的同时,由于煤干燥了,水分少了,进而会造成大量的细颗粒粉尘,当干燥煤加入焦炉时,细颗粒粉尘逸散开来,从而造成炼焦生产环境恶化,造成大气的颗粒物严重污染,另外实际操作中由于煤预处理流程为煤配合然后破碎然后进行调湿,实际上小于3mm的煤粉不需要进行再次粉碎,但也进入了粉碎机,造成了煤的过度粉碎,同时也消耗了电机能耗。另外通过研究表明大于5mm煤颗粒的水分含量已经小于7%,但也进入了煤调湿装置,造成了煤调湿系统的负荷增加,能耗增加,但没有任何效果,造成成本的大量浪费。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于改善现有技术中存在的上述不足,提供一种减少破碎过程能耗和入炉煤粉尘量的组合新工艺方法。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种减少破碎过程能耗和入炉煤粉尘量的组合新工艺方法。其特点在于,将水分含量wad为10-12%,灰分ad含量为8-11%,挥发份vd含量为25-28%的一次破碎煤经过配合后输送进入筛分系统,筛分系统的筛网直径分别为5mm和3mm,煤样首先经过5mm的筛网,5mm以上的煤样直接进入二次破碎机进行破碎,破碎后要求小于3mm颗粒煤的百分含量为80-83%,后进入入炉煤缓冲槽;小于5mm的煤样再次进入3mm筛网,3-5mm煤样进入二次破碎机进行破碎,破碎后要求粒度小于3mm煤样的百分含量为79-82%,3-5mm煤样经过破碎后与再次经过筛网的小于3mm煤样均进入煤调湿装置进行煤调湿过程,经过煤调湿后的煤样要求水分含量保持在7-8%,调湿后的煤样进入入炉煤缓冲槽,而从煤调湿出来的含有煤细颗粒气体进入旋风分离器进行气固分离(气体直排),经过分离后的煤细颗粒进入煤压块装置,将粉煤颗粒压制成直径为4-5mm的枕头型压块,然后进入入炉煤缓冲槽,将进入入炉煤缓冲槽的所有煤样加入焦炉中在一定温度条件下炼制成焦炭,经过干熄焦后用于高炉生产。
本发明提供的上述减少破碎过程能耗和入炉煤粉尘量的组合新工艺方法具有以下效果:
1、可以有效的减少配合煤加入焦炉时产生的大量粉尘而造成的焦炉环境恶化,以及由于颗粒物排放而造成的大气颗粒物污染。
2、可以有效的降低破碎时电机的能耗使用,提高电机的使用效率。
3、可以减少炼焦生产过程中产生的焦化废水,从而减少废水的处理费用。
4、可以有效减少进入煤调湿装置的配合煤量,减少煤调湿装置的生产负荷,提高煤调湿装置的生产效率,降低生产能耗,同时可以保证入炉煤水分的稳定,从而可以保证焦炉加热过程的稳定,提高生产焦炭质量,保证炼焦生产过程的有效顺行。
5、可以降低炼焦生产过程的生产成本,焦炭用于高炉,可以有效减少高炉燃料比,从而降低高炉生产成本。
即,本工艺方法可以减少煤调湿后入炉煤产生的大量粉尘造成的焦炉周围环境污染,改善大气中的颗粒污染物数量,减少配合煤入炉损失。同时可以有效降低破碎过程电机的能量消耗,提高电机的效率,通过选择性调湿减少进入调湿装置的配合煤量,提高煤调湿过程的调湿效率,减少煤调湿过程的生产负荷,保证入炉煤水分的稳定,提高装炉煤的堆积密度,利于焦炉加热过程的温度调节控制和稳定,减少炼焦过程生产的炼焦耗热量,同时可以提高弱粘结煤在炼焦过程中的使用比例,提高焦炭的质量,用于高炉炼铁,降低炼铁生产过程的燃料比,从而降低炼焦生成过程和炼铁生产过程的生产成本,同时还可以减少焦化废水的排放处理。
附图说明
图1是本发明的一种减少破碎过程能耗和入炉煤粉尘量的组合新工艺方法的流程示意图;
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
参考图1所示的工艺流程图,本发明主要针对目前配合煤经过煤调湿工艺后产生大量的粉尘,造成大量粉尘排放到大气中,造成严重的大气污染,以及由于3mm的煤粉颗粒不需要进行再次粉碎,但也进入粉碎机,造成煤粉的过度粉碎,消耗大量的电机能耗和生产成本,以及大于5mm的煤颗粒的水分含量已经小于7%,但也进入煤调湿装置,造成煤调湿系统的负荷增加,能耗增加,但没有任何效果,造成资源大量浪费的现状,提出了一种减少破碎过程能耗和入炉煤粉尘量的组合新工艺方法,通过该方法能够有效的消除由于常规煤调湿而带来的装炉产生大量粉尘,降低入炉煤粉尘排放到大气中,保护焦炉生产环境和大气环境,减少配合煤的损失,同时通过选择性的破碎和调湿,从而降低破碎过程电机的能耗,提高电机的效率,将小于5mm颗粒的煤送入煤调湿装置,减小煤调湿生产过程的负荷,提高煤调湿的效率,降低煤预处理生产过程的能耗,控制入炉煤水分,从而可以有效的提高装炉煤的堆积密度,提高焦炉生产焦炭的质量,减少炼焦过程的耗热量,降低炼焦生产过程和炼铁生产过程的生产成本,同时还可以减少焦化废水的排放处理。
以下将通过具体的实施例进一步进行说明。
实施例1
将水分含量wad为12%,灰分ad含量为11%,挥发份vd含量为25%的一次破碎煤经过配合后输送进入筛分系统,筛分系统的筛网直径分别为5mm和3mm,煤样首先经过5mm的筛网,5mm以上的煤样直接进入二次破碎机进行破碎,破碎后小于3mm颗粒煤的百分含量为80%,后进入入炉煤缓冲槽;小于5mm的煤样再次进入3mm筛网,3-5mm煤样进入二次破碎机进行破碎,破碎后粒度小于3mm煤样的百分含量为79%,3-5mm煤样经过破碎后与再次经过筛网的小于3mm煤样均进入煤调湿装置进行煤调湿过程,经过煤调湿后的煤样水分含量为8%,调湿后的煤样进入入炉煤缓冲槽,而从煤调湿出来的含有煤细颗粒气体进入旋风分离器,经过分离后的煤细颗粒进入煤压块装置,将粉煤颗粒压制成直径为5mm的枕头型型块,然后进入入炉煤缓冲槽,将进入入炉煤缓冲槽的所有煤样加入焦炉中在一定温度条件下炼制成焦炭,经过干熄焦后得到焦炭样品。
实施例2
将水分含量wad为11%,灰分ad含量为10%,挥发份vd含量为26%的一次破碎煤经过配合后输送进入筛分系统,筛分系统的筛网直径分别为5mm和3mm,煤样首先经过5mm的筛网,5mm以上的煤样直接进入二次破碎机进行破碎,破碎后小于3mm颗粒煤的百分含量为81%,后进入入炉煤缓冲槽;小于5mm的煤样再次进入3mm筛网,3-5mm煤样进入二次破碎机进行破碎,破碎后粒度小于3mm煤样的百分含量为80%,3-5mm煤样经过破碎后与再次经过筛网的小于3mm煤样均进入煤调湿装置进行煤调湿过程,经过煤调湿后的煤样水分含量为7.5%,调湿后的煤样进入入炉煤缓冲槽,而从煤调湿出来的含有煤细颗粒气体进入旋风分离器,经过分离后的煤细颗粒进入煤压块装置,将粉煤颗粒压制成直径为5mm的枕头型型块,然后进入入炉煤缓冲槽,将进入入炉煤缓冲槽的所有煤样加入焦炉中在一定温度条件下炼制成焦炭,经过干熄焦后得到焦炭样品。
实施例3
将水分含量wad为10%,灰分ad含量为9%,挥发份vd含量为27%的一次破碎煤经过配合后输送进入筛分系统,筛分系统的筛网直径分别为5mm和3mm,煤样首先经过5mm的筛网,5mm以上的煤样直接进入二次破碎机进行破碎,破碎后小于3mm颗粒煤的百分含量为82%,后进入入炉煤缓冲槽;小于5mm的煤样再次进入3mm筛网,3-5mm煤样进入二次破碎机进行破碎,破碎后粒度小于3mm煤样的百分含量为81%,3-5mm煤样经过破碎后与再次经过筛网的小于3mm煤样均进入煤调湿装置进行煤调湿过程,经过煤调湿后的煤样水分含量为7%,调湿后的煤样进入入炉煤缓冲槽,而从煤调湿出来的含有煤细颗粒气体进入旋风分离器,经过分离后的煤细颗粒进入煤压块装置,将粉煤颗粒压制成直径为4mm的枕头型型块,然后进入入炉煤缓冲槽,将进入入炉煤缓冲槽的所有煤样加入焦炉中在一定温度条件下炼制成焦炭,经过干熄焦后得到焦炭样品。
实施例4
将水分含量wad为10%,灰分ad含量为8%,挥发份vd含量为28%的一次破碎煤经过配合后输送进入筛分系统,筛分系统的筛网直径分别为5mm和3mm,煤样首先经过5mm的筛网,5mm以上的煤样直接进入二次破碎机进行破碎,破碎后小于3mm颗粒煤的百分含量为83%,后进入入炉煤缓冲槽;小于5mm的煤样再次进入3mm筛网,3-5mm煤样进入二次破碎机进行破碎,破碎后粒度小于3mm煤样的百分含量为82%,3-5mm煤样经过破碎后与再次经过筛网的小于3mm煤样均进入煤调湿装置进行煤调湿过程,经过煤调湿后的煤样水分含量保持在7%,调湿后的煤样进入入炉煤缓冲槽,而从煤调湿出来的含有煤细颗粒气体进入旋风分离器,经过分离后的煤细颗粒进入煤压块装置,将粉煤颗粒压制成直径为4mm的枕头型型块,然后进入入炉煤缓冲槽,将进入入炉煤缓冲槽的所有煤样加入焦炉中在一定温度条件下炼制成焦炭,经过干熄焦后得到焦炭样品。