CN101230434A - 一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法，选用焦化企业生产过程中所产生的焦末以及不能用于炼焦的贫煤、瘦煤、无烟煤经过调配成想要得到的固定碳的混合料，其中50－70％制备成0－2mm的颗粒，30－50％制备成100目的粉料，然后加入8－15％的粘结剂。经过塑化后，辊压成需要粒度的球状物，最后经过高温碳化制成颗粒状的碳质还原剂。具有活性高、强度大、粒度均匀、无粉末等特点。有利于提高电石、铁合金的单位产能和降低消耗。本发明直接生产用于电石、硅铁、工业硅、黄磷等化工、铁合金行业颗粒状碳质还原剂。

Description

一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法

技术领域

本发明涉及一种碳质还原剂的生产方法。尤其指一种用于电石铁合金生产的高强度碳质还原剂的生产方法。

背景技术

现有技术的碳质还原剂主要由冶金焦经破碎、磨碎后筛分出粒度适宜的焦粉粒构成。这种方法生产的碳质还原剂成本很高，资源浪费严重，还造成环境污染。中国专利03117381.0公开了“一种电炉冶炼铁合金用的高活性还原剂”，其采用焦炭粉末、烟煤、无烟煤的一种或多种，经调配后加工成粉末并加入催化剂与粘结剂成型。该方法制作简单，成本较低，但其中加入了近10％的无机催化剂与粘结剂，使得固定碳含量大大降低，不适合炼制高品质铁合金。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提出了一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法。以该方法得到的碳质还原剂成本较低，固定碳含量高。

本发明的一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法，包括如下工艺步骤：

A、备料：取任意比例混合的焦粉和/或无烟煤和/或石油焦，进行粉碎并筛分得100目-1mm和1-2mm的颗粒料和＜100目的粉料；将煤沥青与煤焦油按8∶2重量比混合并加热熔融；

其中焦粉的固定碳≥83％，灰份≤15％；无烟煤的固定碳≥83％，灰份≤10％，挥发份≤7％；石油焦的灰份≤1％，挥发份≤9％；

B、配料：按重量份取100目-1mm的颗粒料25-35％；1-2mm的颗粒料20-40％；＜100目的粉料20-45％送入混捏机混合，然后取5-10％重量份煤沥青和煤焦油的熔融混合物连续均匀地加入混捏机内进行混捏，机内温度为120-130℃；

C、成型：将混捏料在成型机内成型为20-30mm的球状料；

D、炭化：将上述球状料放入炭化炉在850-1150℃下炭化。

所述的一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法，其特征在于步骤B中各原料的重量配比为：100目-1mm的颗粒料25-30％；1-2mm的颗粒料25-35％；≤100目的粉料30-45％；熔融煤沥青和/或煤焦油5-10％。

所述的一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法，其中的无烟煤包括贫煤与瘦煤。

其各项主要指标如下：

固定炭≥86％挥发份≤1.2％灰份≤8.0％水份≤1.0％

硫份≤1.2％气孔率30-45％粉焦率≤3.0％

本发明方法可利用废弃焦末以及不能用于炼焦的贫煤、瘦煤、无烟煤为原料通过合理调配获得高固定碳，通过加入粘合剂塑化、辊压造粒获得粒度均匀、高强度，通过炭化获得低挥发份的碳质还原剂。采用本发明的碳质还原剂可以提高电石铁合金生产过程中反应活性，提高冶炼效率。其具有活性高、强度大、粒度均匀、无粉末等特点。固定炭、硫含量、强度等指标可以通过不同的配方进行调整，有利于提高电石、铁合金的单位产能和降低消耗。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图

具体实施方式

参照附图本发明的一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法由废焦粉和/或无烟煤和/或石油焦为原料，其中的无烟煤包括贫煤与瘦煤等不适宜炼焦的低粘结性煤种，所述的原料可以是单一原料或是任意比例的两种或两种以上原料的混合料。

上述原料的主要参数如下：

焦粉的固定碳≥83％，灰份≤15％；无烟煤的固定碳≥83％，灰份≤10％，挥发份≤7％；石油焦的灰份≤1％，挥发份≤9％；

将上述原料经粉碎、磨粉和筛分后分别得到100目-1mm与1-2mm的颗粒料和＜100目的粉料；上述三种粒径的原料分别存放待用。将煤沥青与煤焦油按8∶2重量比混合并加热熔融，使含水率≤0.2％，加热温度130-160℃；

配料过程：按重量份取100目-1mm的颗粒料25-35％；1-2mm的颗粒料20-40％；＜100目的粉料20-45％送入混捏机混合，然后取5-10％重量份煤沥青和煤焦油的熔融混合物连续均匀地加入混捏机内进行混捏，机内温度控制在120-130℃之间；经混捏后的原料送入辊压机内成型为20-30mm直径的球状体。将上述成型球状体送入罐式煅烧炉内，炉温850-1150℃条件下连续炭化，罐式煅烧炉为开放式炉，成型球状体原料由上部加入，成品从炉体下部排出，原料在炉内经逐渐升温至850-1150℃，在该温度区间内原料经过碳化大约4-7小时，然后又逐渐降温并从炉底排出。总体在炉内的炭化时间约15-20小时，即得到高活性、颗粒状碳质还原剂。

实施例1

A、备料：取灰份小于15％，固定碳大于83％的焦末10吨；灰份小于10％，挥发份小于7％，固定碳大于83％的无烟煤5吨；灰份小于1％，挥发份小于9％，的石油焦2吨；将其中焦末制备成100目-1.0mm和1-2mm的两种颗粒料分别储存于料仓中。将无烟煤和石油焦制备成小于100目的粉料储存于第三料仓内。取800公斤煤沥青和200公斤煤焦油加热至130-160℃使熔融并脱水至水分低于0.2％，备用。

B、配料及造粒：取100目-1mm焦末颗粒料2.5吨；1-2mm焦末颗粒料3吨；低于100目的无烟煤粉料2.5吨，石油焦粉1吨送入混捏机内混合，然后从进料口均匀地将熔融的煤沥青与煤焦油混合物1吨送入混捏机内。在120-130℃条件下混捏。然后将混捏料送入一台中压辊压成球机，辊压成20-30mm的球状体。

C、炭化：将上述球状体送入一台罐式煅烧炉内，在850-1000℃条件下炭化5个小时，得到高活性、颗粒状碳质还原剂10吨。

实施例2

A、配料：取灰份低于10.0％，挥发份低于7％，固定碳高于83％的无烟煤9200公斤。上述无烟煤粉碎、磨粉并筛分得100目-1.0mm的颗粒料2760公斤；1.0-2.0mm的颗粒料2300公斤；低于100目的粉料4140公斤。

取640公斤煤沥青和160公斤煤焦油混合并加热至130-160℃使熔融，并且水份低于0.2％备用。

将上述无烟煤颗粒料与粉料混合并送入混捏机内，在120-130℃条件下混合并均匀地加入熔融的煤沥青与煤焦油，经混捏的上述物料送入一台中压辊压成型机辊压成20-30mm的球状体。将上述球状体经一台罐式煅烧炉在850-1150℃条件下炭化4个小时。得高活性、颗粒状碳质还原剂10吨。

B、配料、塑化造粒：按0-1.0mm的无烟煤30％、1.0-2mm的无烟煤25％，100目的无烟煤粉料45％的比例连续均匀地配入连续混捏机中，同时在连续混捏机进料口另外按8％比例均匀地加入液体粘结剂，以120--130℃温度混捏。然后用中压辊压成球机辊压成20--30mm的球状物。

实施例3-5的配料比见下表。

单位：吨

	100目-1mm	1-2mm	＜100目	煤沥青	煤焦油
						实施例3	35	40	20	4	1
实施例4	30	35	30	4	1
						实施例5	35	20	35	8	2

其中实施例3中原料配比为：瘦煤80吨，石油焦15吨，经混合后破碎、磨粉并筛分，煤沥青4吨，煤焦油1吨。生产过程与实施例1相同，碳化温度850-950℃，碳化时间7小时。

实施例4中原料配比为：贫煤30吨，焦粉50吨石油焦15吨。经混合破碎后，磨粉并筛分。生产过程及其它工序与实施例3相同，碳化温度850-1000℃，碳化时间6小时。

实施例5中原料配比为焦粉90吨。煤沥青8吨，煤焦油2吨。其生产过程与实施例2相同。

Claims (3)

1.一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法，包括如下工艺步骤：

A、备料：取任意比例混合的焦粉和/或无烟煤和/或石油焦，进行粉碎并筛分得100目-1mm和1-2mm的颗粒料和≤100目的粉料；将煤沥青与煤焦油按8∶2重量比混合并加热熔融；

其中焦粉的固定碳≥83％，灰份≤15％；无烟煤的固定碳≥83％，灰份≤10％，挥发份≤7％；石油焦的灰份≤1％，挥发份≤9％；

B、配料：按重量份取100目-1mm的颗粒料25-35％；1-2mm的颗粒料20-40％；＜100目的粉料20-45％送入混捏机混合，然后取5-10％重量份煤沥青和煤焦油的熔融混合物连续均匀地加入混捏机内进行混捏，混捏温度120-130℃；

C、成型：将混捏料在成型机内成型为20-30mm的球状料；

D、炭化：将上述球状料放入炭化炉在850--1150℃下炭化。

2.按照权利要求1的一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法，其特征在于步骤B中各原料的重量配比为：100目-1mm的颗粒料25-30％；1-2mm的颗粒料25-35％；＜100目的粉料30-45％；熔融煤沥青和/或煤焦油5-10％。

3.按照权利要求1或2的一种高活性、颗粒状碳质还原剂的生产方法，其特征在于所述的无烟煤包括贫煤与瘦煤。

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