一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境保护领域以及焦炭制备技术领域，具体涉及一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法。
【背景技术】
[0002]中国每年可以从农作物中生产出3亿吨燃料；每年可以从山林采伐中生成的杂木及木材加工后产生的废弃木料，木屑等原料中生产出9亿吨木质燃料，其作为替代能源的潜在资源有每年12亿吨。使用木质颗粒燃料这一替代能源及环保燃料，可以为“温室气体减排”做出实质性贡献，同时还可以大量减少能源消耗，相比化石燃料，平均可节省50%以上能源。
[0003]木屑在很多方面都得到了非常广泛的应用，专利CN93107257.3提出以废弃的木屑、麻屑和塑料为主要原料，施加低毒脲醛树脂胶和固化剂，采用合理工艺，一次复合塑化而成层压板。CN94101744.3利用筛选的木屑，外加锌屑制备出活性炭，生产方法成本低，产品吸附性能好，广谱通用。CN97107516.6提出了一种利用木屑制备纸浆的方法，但过程比较复杂，成本高。
[0004]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(CN1171807A，CN1465656A)用于高炉炼铁生产。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。当前有一些专利(CN1109911，CN1109510)都是利用煤造气竖炉生产直接还原铁。目前世界炼铁产能严重过剩，特别是我国的炼铁产能超过8亿吨。这些炼铁产能需要消耗大量的焦炭，随着炼焦煤资源的不断消耗，炼焦煤资源越来越少，如何通过研究找到炼焦煤的替代资源变得非常重要。
【发明内容】
[0005]本发明就是针对我国具有大量的木屑资源，只能用来制造家具，或者作为燃烧材料和发电原料，不能进行高价值的利用，提出一种利用木屑资源与现有炼焦煤资源进行混合配用，从而生产出较高质量焦炭的方法，对木屑进行高价值利用，为炼焦煤资源的短缺找到一种可替代材料，降低炼焦用煤风险，同时减少炼焦过程和炼铁过程C02排放，发明出一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，技术方案如下。
[0006]一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，利用木屑资源与配合煤进行混合配用，从而生产出较高质量焦炭，其制取方法及工艺过程如下:
[0007]—、木屑筛分，取锯木生产厂获得的木屑，利用圆孔筛进行筛分操作，通过筛孔的木屑留样待用，未通过筛孔的木屑利用粉碎机进行粉碎，粉碎后再经圆孔筛筛分，通过筛孔的木屑留样待用；
[0008]二、木屑的烘干处理，将通过筛孔的木屑放入烘箱中，烘干后在常温下冷却后备用；
[0009]三、物料的混合破碎，木屑和配合煤按照一定配比加入破碎机进行混合粉碎后的粒度小于1mm ;木屑的使用量占配合煤重量的6-10% ;
[0010]四、产品制备，向充分混合粉碎后的木屑和基础煤的混合物中配入一定的水分，保证混合物的水分为5-6%，后将混合物加入40kg焦炉在一定温度条件下高温炭化，待焦炭成熟后利用干熄焦方法进行冷却，进而获得合格的焦炭。
[0011]根据本发明所述的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于:步骤一中，圆孔筛的孔径为2-4mm。
[0012]根据本发明所述的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于:步骤二中，烘干温度为在105°C条件下进行烘干，烘干时间为15-20h，保持木屑的水分为3%以下。
[0013]根据本发明所述的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于:步骤三中，配合煤的粒度小于6mm。
[0014]根据本发明所述的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于:步骤三中，配合煤的灰分Ad = 6-9%,挥发分VMd = 24-28%。
[0015]根据本发明，利用木屑以及基础配合煤相互配合生产出焦炭充分利用了木屑中含有大量木质纤维素的生物质特性，制备出合格的焦炭产品。为木屑的高价值利用找到了一种新的途径，同时利用木屑炼焦可以替代部分炼焦煤，可以缓解炼焦煤的大量消耗而带来的炼焦煤短缺问题，同时可以降低炼焦的生产成本，由于木屑为生物质材料，故利用木屑炼焦可以减少炼焦过程和炼铁过程的C02排放，减少温室气体效应，保护环境，具有很好的环境效益和经济效益，同时，木屑炼焦还可以降低焦中硫和焦中灰分，提高焦中含碳量，并且可以减少焦中的无机杂质，保证焦炭具有稳定的气孔结构和高的比表面积，可以增加焦炭的表面活性。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017]实施例1
[0018]将来自锯木生产厂产生的木屑进行筛分，粒度小于3mm的木屑用于试验，大于3mm的木屑利用粉碎机进行粉碎，粉碎后小于3mm的木屑作为试样使用，将小于3mm的木屑放入烘箱中在105°C条件下进行烘干，烘干时间为15h，保证烘干后木屑的水分为3%以下，烘干后在空气中冷却，使用的基础煤为生产厂的配合煤(Ad = 6%，VMd = 28% )，其粒度小于6_，将占基础煤重量6 %的木屑和基础煤加入破碎机进行混合粉碎，粉碎后的粒度小于1mm ;向粉碎后的木屑和基础煤的混合物中配入一定的水分,保证混合物的水分为5%,后将混合物加入40kg焦炉在一定升温制度下进行炼焦试验得到合格的焦炭，对焦炭进行质量检测。对焦炭产品进行检测结果为:M40为61.8%，M10为16.9%，CRI为37%，CSR为51%。
[0019]实施例2
[0020]将来自锯木生产厂产生的木屑进行筛分，粒度小于3mm的木屑用于试验，大于3mm的木屑利用粉碎机进行粉碎，粉碎后小于3mm的木屑作为试样使用，将小于3mm的木屑放入烘箱中在105°C条件下进行烘干，烘干时间为17h，保证烘干后木屑的水分为3%以下，烘干后在空气中冷却，使用的基础煤为生产厂的配合煤(Ad = 7%，VMd = 27% )，其粒度小于6_，将占基础煤重量7 %的木屑和基础煤加入破碎机进行混合粉碎，粉碎后的粒度小于1mm ;向粉碎后的木屑和基础煤的混合物中配入一定的水分,保证混合物的水分为5.5%,后将混合物加入40kg焦炉在一定升温制度下进行炼焦试验得到合格的焦炭，对焦炭进行质量检测。对焦炭产品进行检测结果为:M40为60.5%，M10为17.4%，CRI为38.4%，CSR为 50.7%。
[0021]实施例3
[0022]将来自锯木生产厂产生的木屑进行筛分，粒度小于3mm的木屑用于试验，大于3mm的木屑利用粉碎机进行粉碎，粉碎后小于3mm的木屑作为试样使用，将小于3mm的木屑放入烘箱中在105°C条件下进行烘干，烘干时间为18h，保证烘干后木屑的水分为3%以下，烘干后在空气中冷却，使用的基础煤为生产厂的配合煤(Ad = 8%，VMd = 25% )，其粒度小于6_，将占基础煤重量8 %的木屑和基础煤加入破碎机进行混合粉碎，粉碎后的粒度小于1mm ;向粉碎后的木屑和基础煤的混合物中配入一定的水分,保证混合物的水分为6%,后将混合物加入40kg焦炉在一定升温制度下进行炼焦试验得到合格的焦炭，对焦炭进行质量检测。对焦炭产品进行检测结果为:M40为59.7%，M10为17.9%，CRI为38.9%，CSR为50.1%
[0023]实施例4
[0024]将来自锯木生产厂产生的木屑进行筛分，粒度小于3mm的木屑用于试验，大于3mm的木屑利用粉碎机进行粉碎，粉碎后小于3mm的木屑作为试样使用，将小于3mm的木屑放入烘箱中在105°C条件下进行烘干，烘干时间为20h，保证烘干后木屑的水分为3%以下，烘干后在空气中冷却，使用的基础煤为生产厂的配合煤(Ad = 9%，VMd = 24% )，其粒度小于6_，将占基础煤重量10 %的木屑和基础煤加入破碎机进行混合粉碎，粉碎后的粒度小于1_ ;向粉碎后的木屑和基础煤的混合物中配入一定的水分，保证混合物的水分为6%,后将混合物加入40kg焦炉在一定升温制度下进行炼焦试验得到合格的焦炭，对焦炭进行质量检测。对焦炭产品进行检测结果为:M40为58.1%，M10为18.6%，CRI为39.2%，CSR为 49.
【主权项】
1.一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，利用木屑资源与配合煤进行混合配用，从而生产出较高质量焦炭，其制取方法及工艺过程如下: 一、木屑筛分，取锯木生产厂获得的木屑，利用圆孔筛进行筛分操作，通过筛孔的木屑留样待用，未通过筛孔的木屑利用粉碎机进行粉碎，粉碎后再经圆孔筛筛分，通过筛孔的木屑留样待用； 二、木屑的烘干处理，将通过筛孔的木屑放入烘箱中，烘干后在常温下冷却后备用； 三、物料的混合破碎，木屑和配合煤按照一定配比加入破碎机进行混合粉碎后的粒度小于1mm ;木屑的使用量占配合煤重量的6-10% ； 四、产品制备，向充分混合粉碎后的木屑和基础煤的混合物中配入一定的水分，保证混合物的水分为5-6%，后将混合物加入40kg焦炉在一定温度条件下高温炭化，待焦炭成熟后利用干熄焦方法进行冷却，进而获得合格的焦炭。2.根据权利要求1所述的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于:步骤一中，圆孔筛的孔径为2-4mm。3.根据权利要求1所述的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于:步骤二中，烘干温度为在105°C条件下进行烘干，烘干时间为15-20h，保持木屑的水分为3%以下。4.根据权利要求1所述的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于:步骤三中，配合煤的粒度小于6mm。5.根据权利要求1所述的一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于:步骤三中，配合煤的灰分Ad = 6-9%,挥发分VMd = 24-28%。
【专利摘要】一种利用木屑替代部分煤生产焦炭的方法，利用木屑资源与配合煤进行混合配用，从而生产出较高质量焦炭，其制取方法及工艺过程如下：一、木屑筛分；二、木屑的烘干处理；三、物料的混合破碎；四、产品制备，根据本发明，利用木屑以及基础配合煤相互配合生产出焦炭充分利用了木屑中含有大量木质纤维素的生物质特性，为木屑的高价值利用找到了一种新的途径，同时利用木屑炼焦可以替代部分炼焦煤，可以缓解炼焦煤的大量消耗而带来的炼焦煤短缺问题，减少炼焦过程和炼铁过程的CO2排放，同时，木屑炼焦还可以降低焦中硫和焦中灰分，提高焦中含碳量，并且可以减少焦中的无机杂质，保证焦炭具有稳定的气孔结构和高的比表面积，可以增加焦炭的表面活性。
【IPC分类】C10B53/02
【公开号】CN105316013
【申请号】CN201410371194
【发明人】王玉明, 毛晓明, 胡德生, 钱晖
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月31日