一种CDQ粉配煤炼焦的方法和装置与流程

本发明涉及炼焦，具体涉及一种cdq粉配煤炼焦的方法和装置。

背景技术：

1、cdq粉即焦化干熄焦除尘装置布袋除尘器收集的干熄焦粉尘悬浮物，是炼焦行业环保、节能、清洁生产要求下产生的废弃物。cdq粉具有固定碳含量高，挥发分低的特点。

2、目前，cdq粉的应用方法一般有：运送到烧结料场作为烧结固体燃料使用、将cdq粉替代部分高炉喷吹所用煤粉以及与含铁原料混合冷压成型制成铁焦供高炉使用，从而综合利用生产过程中的废弃物，避免二次污染。但是，运送到烧结料场作为烧结固体燃料使用时对cdq粉的粒度有较大要求，由于cdq粉的粒度很细，容易被烧结机的抽风系统抽走导致浪费；cdq粉用于高炉喷吹时需输送至磨煤机与其他煤种进行混合磨制后用于高炉喷吹，由于cdq粉的硬度大、棱角大，对喷煤管道磨损大；cdq粉加入8-10％的粘结剂混合含铁原料和焦粉中采用冷压成型-低温固结法制备铁焦时，需要外购粘结剂，增加生产成本，并且在实际生产中应用较少。

3、从市场价值来看，喷吹煤和烧结煤价格都远低于炼焦煤，现有的炼焦煤大多数采用焦煤、肥煤、1/3焦煤、气煤和瘦煤等，但是煤炭储量中适宜炼焦可用的资源不多，并且优质煤种储量较少，生产成本较高。因此，提供一种采用cdq粉进行配煤炼焦的方法和装置能够产生较高的经济效益和环境效益。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明的目的在于提供一种cdq粉配煤炼焦的方法和装置，与现有技术相比，本发明提供的方法能够以cdq粉等固废作为配煤炼焦的重要原料，实现了炼焦固废的再利用，并且生产得到的焦炭品质优良，能够满足高炉稳定运行的需要，具有较高经济价值和应用价值。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种cdq粉配煤炼焦的方法，所述方法包括以下步骤：

4、按设定配比混合肥煤、焦煤、1/3焦煤、瘦煤和气煤，然后粉碎，得到煤粉；混合所述煤粉和cdq粉，然后进行炼焦，得到焦炭。

5、本发明中，cdq粉是焦化干熄焦除尘装置布袋除尘器收集的干熄焦粉尘悬浮物，现有工艺将其用于烧结燃料时容易被烧结机的抽风系统抽走导致浪费，将其用于高炉喷吹燃料时由于其硬度过高容易导致喷吹管道磨损，影响生产。本发明将cdq粉用于炼焦原料，利用煤粉尤其是其中的肥煤形成胶质体，使其在炼焦升温熔融过程中包裹cdq粉，从而能够制备得到品质较优的焦炭，不仅实现了固废的资源化利用，并且操作简单，能够实现高炉的稳定运行。

6、本发明对所述肥煤没有特殊限定，可采用本领域技术人员熟知的任何可以用于配煤炼焦的肥煤；本发明对所述1/3焦煤没有特殊限定，可采用本领域技术人员熟知的任何可以用于配煤炼焦的1/3焦煤；本发明对所述瘦煤没有特殊限定，可采用本领域技术人员熟知的任何可以用于配煤炼焦的瘦煤；本发明对所述气煤没有特殊限定，可采用本领域技术人员熟知的任何可以用于配煤炼焦的气煤；本发明对所述焦煤没有特殊限定，可采用本领域技术人员熟知的任何可以用于配煤炼焦的焦煤，本发明对所述cdq粉没有特殊限定，可采用本领域技术人员熟知的任何焦化干熄焦除尘得到的cdq粉。

7、优选地，所述方法包括以下步骤：

8、(1)混合肥煤、焦煤、1/3焦煤、瘦煤和气煤，然后粉碎，得到煤粉；

9、(2)混合部分步骤(1)得到的所述煤粉和cdq粉，得到配合粉料；

10、(3)混合步骤(2)得到的所述配合粉料和部分步骤(1)得到的所述煤粉，得到炼焦原料；

11、(4)将步骤(3)得到的所述炼焦原料进行炼焦，得到焦炭。

12、优选地，所述煤粉中肥煤、焦煤、1/3焦煤、瘦煤和气煤的质量比为(17-23):(39-65):(5-15):(4-9):(10-20)，例如可以是20:50:7:6:15、17:42:5:6:13、19:52:7:8:18或21:58:9:8:19，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

13、优选地，所述煤粉中小于3mm的细度为68-82wt％，例如可以是68wt％、69wt％、70wt％、71wt％、72wt％、73wt％、74wt％、75wt％、76wt％、77wt％、78wt％、79wt％、80wt％、81wt％或82wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

14、本发明中，优选控制煤粉中小于3mm的细度在特定范围，能够使混合更加充分。

15、优选地，所述焦煤根据粘结性g和胶质层厚度y划分，包括1#焦煤和2#焦煤。

16、优选地，所述1#焦煤的粘结性g≥80，例如可以是80、82、84、86或88，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

17、优选地，所述1#焦煤的胶质层厚度y的范围为15mm≤y＜25mm，例如可以是15mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm或25mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

18、优选地，所述2#焦煤的粘结性g的范围为70≤g＜80，例如可以是70、72、74、76或78，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

19、优选地，所述2#焦煤的胶质层厚度y的范围为13mm≤y＜25mm，例如可以是13mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm或25mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

20、优选地，所述焦煤中1#焦煤和2#焦煤的质量比为(25-40):(14-25)，例如可以是5:3、5:4、1:1、6:4、6:5、7:3、7:4或7:5，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

21、优选地，步骤(2)所述配合粉料中煤粉的质量占炼焦原料中总煤粉质量的1-20％，例如可以是1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％或20％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

22、本发明中，先将部分煤粉和cdq粉混合，目的是按比例掺配并通过搅拌实现混匀。

23、本发明中，所述cdq粉的粒径≤0.3mm，其中粒径≤0.1mm的cdq粉的质量百分含量≥80wt％。

24、优选地，步骤(2)所述混合中还加入焦油渣。

25、本发明中，所述焦油渣为来源于焦化工序的焦油渣。

26、本发明中，可以先混合煤粉和cdq粉，然后再加入焦油渣；也可以同时混合煤粉、cdq粉和焦油渣。本发明中，对所述焦油渣没有特殊限定，可采用本领域技术人员熟知的任何可以用于配煤炼焦的焦油渣。

27、优选地，所述炼焦原料中肥煤和cdq粉的质量比为(17-23):(1-3)，例如可以是17:1、19:2、20:3、21:1或22:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

28、优选地，所述炼焦原料中肥煤、cdq粉和焦油渣的质量比为(17-23):(1-3):(0.1-1)，例如可以是17:1:0.1、19:2:0.2、20:3:0.5、21:1:0.8或22:1:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

29、优选地，步骤(3)所述炼焦原料中按质量百分含量计，含有肥煤17-23％，焦煤39-65％，1/3焦煤5-15％，瘦煤4-9％，气煤10-20％和cdq粉1-3％，所述肥煤的质量百分含量例如可以是17％、18％、19％、20％、21％、22％或23％，所述焦煤的质量百分含量例如可以是39％、40％、42％、44％、46％、48％、50％、52％、54％、56％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％或65％，所述1/3焦煤的质量百分含量例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％或15％，所述瘦煤的质量百分含量例如可以是4％、5％、6％、7％、8％或9％，所述气煤的质量百分含量例如可以是10％、12％、14％、16％、18％或20％，所述cdq粉的质量百分含量例如可以是1％、2％或3％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

30、本发明中，优选控制炼焦原料中肥煤、焦煤、1/3焦煤、瘦煤、气煤和cdq粉的质量百分含量在特定范围，能够进一步促进煤粉和cdq粉相互作用，提升焦炭的品质。

31、优选地，所述炼焦原料中焦油渣的质量百分含量为0.1-1％，例如可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

32、本发明中，优选控制焦油渣的质量百分含量在特定范围，能够进一步促进煤粉、cdq粉和焦油渣的相互作用，提升焦炭的品质。

33、优选地，所述炼焦原料中1#焦煤的质量百分含量为25-40％，例如可以是25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、38％、39％或40％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

34、优选地，所述炼焦原料中2#焦煤的质量百分含量为14-25％，例如可以是15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

35、本发明中，优选采用1#焦煤和2#焦煤同时添加，并且控制1#焦煤和2#焦煤的质量百分比含量在特定范围，能够进一步提升焦炭的品质。

36、优选地，步骤(3)所述炼焦原料的粘结性g为75-88，例如可以是78、79、80、81、82、83、84、85、86、87或88，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

37、优选地，所述炼焦原料的胶质层厚度y为15-22mm，例如可以是15mm、16mm、17mm、88mm、19mm、20mm、21mm或22mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

38、优选地，所述炼焦原料的基氏流动度≥300ddpm，例如可以是300ddpm、310ddpm、320ddpm、330ddpm、340ddpm、350ddpm、360ddpm、370ddpm或380ddpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

39、本发明中，优选控制炼焦原料的粘结性g、胶质层厚度y和基氏流动度在特定范围，能够进一步提升焦炭的品质。

40、优选地，步骤(4)所述炼焦的温度为950-1050℃，例如可以是950℃、960℃、970℃、980℃、990℃、1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃或1050℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

41、优选地，所述方法包括以下步骤：

42、(1)按质量比为(17-23):(39-65):(5-15):(4-9):(10-20)混合肥煤、焦煤、1/3焦煤、瘦煤和气煤，然后粉碎，得到煤粉，所述煤粉中小于3mm的细度为68-82wt％；所述焦煤根据粘结性g和胶质层厚度y划分，包括1#焦煤和2#焦煤，所述1#焦煤的粘结性g≥80，胶质层厚度y的范围为15mm≤y＜25mm；所述2#焦煤的粘结性g的范围为70≤g＜80，胶质层厚度y的范围为13mm≤y＜25mm；所述焦煤中1#焦煤和2#焦煤的质量比为(25-40):(14-25)；

43、(2)混合部分步骤(1)得到的所述煤粉、cdq粉和焦油渣，得到配合粉料，所述配合粉料中煤粉的质量占炼焦原料中总煤粉质量的1-20％；

44、(3)混合步骤(2)得到的所述配合粉料和部分步骤(1)得到的所述煤粉，得到炼焦原料，所述炼焦原料中按质量百分含量计，含有肥煤17-23％，1#焦煤25-40％，2#焦煤14-25％，1/3焦煤5-15％，瘦煤4-9％，气煤10-20％，cdq粉1-3％和焦油渣0.1-1％；

45、所述炼焦原料的粘结性g为75-88，所述炼焦原料的胶质层厚度y为15-22mm，所述炼焦原料的基氏流动度≥300ddpm；

46、(4)将步骤(3)得到的所述炼焦原料在950-1050℃下进行炼焦，得到焦炭。

47、第二方面，本发明提供一种cdq粉配煤炼焦的装置，所述装置用于本发明第一方面所述cdq粉配煤炼焦的方法，所述装置包括沿煤粉移动方向依次连接的配煤仓、粉碎机、第一皮带机、煤塔和焦炉；

48、所述第一皮带机沿煤粉移动方向依次设置第一输出端和第二输出端；

49、所述第一皮带机的第二输出端与煤塔或通向煤塔的皮带机连接；

50、所述第一皮带机的第一输出端沿煤粉的移动方向依次与犁式卸料器、煤仓和第二皮带机连接；

51、所述第二皮带机的输出端与缓冲槽连接；

52、所述缓冲槽的出口与搅拌机连接；

53、所述搅拌机的出口与第三皮带机连接；

54、所述第三皮带机的输出端与第一皮带机连接且连接于第一输出端和第二输出端之间。

55、本发明提供的装置分为两条输送路线，其中沿煤粉移动方向依次连接的配煤仓、粉碎机、第一皮带机、煤塔和焦炉为煤粉的主要输送路线，还有部分煤粉经犁式卸料器、煤仓和第二皮带机运输至缓冲槽，cdq粉可以在第二皮带机上添加，也可以在缓冲槽中添加，然后在缓冲槽内进行存储以便生产运行稳定，之后送入搅拌机内进行搅拌，最后经第三皮带机运输回到第一皮带机，再送入煤塔和焦炉。本发明提供的装置结构简单，可以工业化应用。

56、本发明中，所述犁式卸料器的出口配套设置有溜槽，所述犁式卸料器经溜槽将煤粉送入煤仓。本发明中，通过煤仓能够将粉碎后的煤粉部分存储，有利于生产的连续稳定运行。

57、本发明中，cdq粉加入时可以设置压力容器罐为投加装置，并配备称量装置、变频电机和螺旋给料装置，以便于控制加料的流量。

58、本发明中，cdq粉可以采用吸排罐车或者压力管道输送，避免扬尘。

59、本发明中，cdq粉和/或焦油渣一般需要连续稳定地投加在煤粉的上部，以保证焦炭的品质稳定，并且cdq粉和/或焦油渣在第二皮带机和第三皮带机上的重量占比不超过1/5，进而避免污染皮带和场地，有利于原料的分散混匀。

60、本发明中，焦油渣一般直接加入缓冲槽。

61、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

62、(1)本发明提供的方法能够实现cdq粉和焦油渣等固废的再利用，并且制备得到品质良好的焦炭，在较优条件下，能够使焦炭的灰分达到13％以下，硫分达到0.95％以下，反应后强度达到61％以上，反应指数达到28％以下，抗碎强度达到85％以上，耐磨强度达到6.8％以下，满足生产标准要求和高炉稳定运行的要求，具有较高的经济价值和应用价值。

63、(2)本发明提供的装置能够实现cdq粉和焦油渣的稳定输送，结构简单，投资成本低，有利于工业化推广。