CN101284997B - 利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法,本发明以高硫、高灰的1/3JM为主,配无烟煤,加粘结剂沥青,以捣固炼焦的工艺生产一级冶金焦。本发明在配煤方案中配入适量的无烟煤使焦炭灰分、硫分达到一级冶金焦指标要求,添加粘结剂解决因配入无烟煤造成的机械强度下降的问题。本发明对配合煤细度、水分、配煤精确度、捣固煤饼密度指标进行控制,通过捣固炼焦的方法,实现了以高硫、高灰的1/3JM为主生产一级冶金焦的目的。
Description
技术领域:
本发明涉及煤焦化生产技术,具体涉及一级冶金焦的生产方法。
背景技术:
一级冶金焦具有灰分低、硫分低,机械强度高、块度均匀,热性能好的优良品质。随着炼铁高炉的大型化,富氧喷煤技术的发展,市场对优质焦炭的需求越来越大。我国优质炼焦煤的储量有限,适合生产一级冶金焦的主焦煤资源非常稀少。目前优质焦煤资源缺乏的地区,生产一级冶金焦,往往要从外地调入优质主焦煤,成本很高。开发利用当地资源生产优质一级冶金焦的技术,具有良好的经济效益和社会效益。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种以高硫、高灰焦煤为主,配以适当煤种生产一级冶金焦的方法。
本发明的生产方法是:
配煤方案:按重量份比,1/3JM∶无烟煤∶沥青为78-82∶18-22∶3-7;
配煤精确度98.45%以上;
配合煤细度:入炉煤细度3mm以下占92%以上;
配合煤水分:按重量百分比为10-11%;
捣固:入炉煤饼定高、定量,捣固煤饼密度达1.02以上。
沥青使用煤焦油沥青较好,如改质沥青。
煤焦油沥青与部分配煤预先混合作为一个煤种入仓。
无烟煤难于破碎,为保证配煤细度,配煤采用先破后混工艺;无烟煤先进行预粉碎,然后进入硬煤专用破碎机细碎,最后与焦煤一起入终粉碎机破碎。
本发明利用了高灰分、高硫分的1/3JM良好的结焦性以及无烟煤低灰分、低硫分的特点,以高灰分、高硫分的1/3JM为主,无烟煤作为配煤,使焦炭的灰分、硫分、机械强度、热性能等指标达到一级冶金焦质量要求。无烟煤难以破碎,要得到强度较好的焦炭,无烟煤采取三级破碎的办法以保证入炉煤细度。无烟煤无粘结性,致使焦炭的机械强度达不到一级冶金焦的指标要求,为解决这一问题,配入粘结剂煤焦油沥青。煤焦油沥青软化点低,软化粘结后不利于取煤及配煤操作,使用时可将沥青与少部分煤预先混合作为一个煤种入仓,解决沥青配煤操作不便的问题。本发明对配煤精确度、配合煤细度、配合煤水分、捣固煤饼密度指标进行控制,通过捣固炼焦的方法,实现了以高硫、高灰的1/3JM为主生产一级冶金焦的目的,提升了劣势资源的价值。
具体实施方式:
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
内蒙古乌海地区炼焦煤资源丰富,但多以1/3JM、肥煤为主,主要特点是高灰、高硫,利用本地资源通过捣固炼焦工艺可以生产出二级冶金焦,要生产符合大型高炉要求的一级冶金焦,往往要从外地调入优质焦煤如山西柳林煤作为主焦煤进行配煤。
为利用本地原料煤生产一级冶金焦,神华乌海煤焦化有限责任公司组织技术力量进行研发并试验生产,最终确定了技术方案。
乌海地区1/3JM主要指标
煤种 | 精煤灰分 | 硫分 | 挥发分 | 粘结指数 | Y |
1/3JM | 10.5-11.5 | 0.9-1.15 | 29.5-31.0 | 75-85 | 17.0-20.5 |
由上表可知,本地区1/3JM灰分、硫分较高,为了利用该煤种生产优质一级冶金焦,需配低硫、低灰的煤种以降低焦炭硫分、灰分指标。
宁夏及周边地区生产的太西无烟煤属变质程度较深的低灰分、低硫分煤种,作为炼焦配煤时可以改善焦炭的热反应性及反应后强度,同时起到降低焦炭硫分、灰分的作用。
无烟煤主要指标
煤种 | 精煤灰分 | 硫分 | 挥发分 |
无烟煤 | 3.5-6.0 | 0.15-0.30 | 8.0-10.0 |
以1/3JM为主,配无烟煤生产优质冶金焦,做小焦炉试验,通过改变无烟煤的配入量,来选择配入无烟煤的最佳比例,实验例:
分组试验情况如下:
上表配煤比例按重量份计。
从小焦炉生产的焦炭指标上看,1/3JM配入无烟煤生产一级冶金焦,随着无烟煤配入比例的增大,焦炭质量发生变化。灰分、硫分指标随无烟煤配入量的增大而降低;机械强度指标变差。
为了提高配合煤的粘结性,保证所生产的焦炭的机械强度指标符合要求,研发小组提出通过配入粘结剂来增加和改善配合煤的粘结性的方案。公司选择煤焦油沥青作为配煤炼焦的粘结剂。煤焦油沥青是煤焦油经蒸馏后所得到的煤焦油中最重要的馏份,产率高,可达到55%以上。它本身是高度缩聚的碳环和杂环化合物,由高沸点的芳香族化合物及稳定性极差的缩聚产物组成。
以1/3JM为主,配无烟煤,加沥青生产一级冶金焦的小焦炉试验:
上表配煤比例按重量份计。
通过小焦炉试验数据分析,配入沥青可以提高焦炭的机械强度,随着沥青配入量的增加,机械强度提高,但到达一定的值后,对焦炭的强度提高作用不明显。热性能指标随着沥青的配入有所提高,但幅度不大。
大焦炉生产实施例:
根据小焦炉的试验,公司组织了以下大焦炉生产。
实施例一:
1、配煤:按重量份比,1/3JM∶无烟煤∶煤焦油沥青为78∶22∶3;
配煤精确度达到98.45%;
2、配合煤细度及破碎方法:
入炉配合煤细度3mm以下占92%;
采用先破后混工艺。1/3JM易于破碎,采用一级破碎方法。无烟煤采取三级破碎办法,即先进行预粉碎,初步调整粒度,然后进入配煤槽,用专用硬煤破碎机进行细碎,最后与焦煤一起入终粉碎机进行第三次破碎。
3、配合煤水分:按重量百分比为10%。
4、沥青的配入:在夏季存放时,有软化结块现象,影响取煤及配煤操作,解决的办法是将沥青与少部分煤预先混合,作为一个煤种入仓,沥青与煤混合比例按重量份可以为1∶3,计算各煤种配比时折算成真实比例。
5、捣固:煤饼密度达1.02。加强煤饼捣固管理。公司捣固机为德国产品,该捣固机具有捣固密实度大的特点,保证煤饼达到一定密度,并使煤饼质量均匀稳定。入炉煤饼要定高、定量,这有利于焦炉温度的均匀稳定,从而保证焦炭的质量。
6、焦炭的整型:利用出焦系统本身落差,对焦炭整型、筛分处理,使焦炭粒度均匀化。
经以上工艺生产的焦炭指标如下:
分析项目 | Ad | Std | M40 | M25 | M10 | CRI | CSR |
指标 | 11.51 | 0.56 | 86 | 92.5 | 6.2 | 27 | 63 |
由上表可见,焦炭完全达到国家一级冶金焦标准,强度指标、热性能指标优于一级冶金焦标准。
实施例二:
1、配煤:按重量份比,1/3JM∶无烟煤∶煤焦油沥青为80∶20∶5;
配煤精确度达到98.50%;
2、配合煤细度控制及破碎方法:
入炉配合煤细度3mm以下占93%;
3、配合煤水分按重量百分比为11%;
4、捣固:煤饼密度达1.03;
其他工艺与实施例一相同。
所得焦炭指标如下:
分析项目 | Ad | Std | M40 | M25 | M10 | CRI | CSR |
指标 | 11.20 | 0.53 | 86.5 | 92.5 | 5.8 | 26 | 63 |
由上表可见,焦炭完全达到国家一级冶金焦标准,强度指标、热性能指标优于一级冶金焦标准。
实施例三:
1、配煤:按重量份比1/3JM∶无烟煤∶煤焦油沥青为82∶18∶7;
配煤精确度达到98.90%;
2、配合煤细度控制:
入炉配合煤细度3mm以下占95%;
3、配合煤水分按重量百分比为11%;
4、捣固:煤饼密度达1.05;
其他工艺与实施例一相同。
所得焦炭指标如下:
分析项目 | Ad | Std | M40 | M25 | M10 | CRI | CSR |
指标 | 11.53 | 0.56 | 87 | 92.5 | 5.8 | 26 | 63 |
由上表可见,焦炭完全达到国家一级冶金焦标准,强度指标、热性能指标优于一级冶金焦标准。
肥煤也是高硫、高灰的煤种,特点是硫分指标较1/3JM高些,其他指标优于1/3JM,更有利于提高配合煤的结焦性。生产中,也使用肥煤取代部分1/3JM,来生产一级冶金焦。
Claims (5)
1. 利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法,采用捣固炼焦工艺,其特征在于:
配煤方案:按重量份比,1/3JM∶无烟煤∶沥青为78-82∶18-22∶3-7;
配煤精确度:98.45%以上;
配合煤细度:入炉煤细度3mm以下占92%以上;
配合煤水分:按重量百分比为10-11%;
捣固:入炉煤饼定高、定量,捣固煤饼密度达1.02以上。
2. 如权利要求1所述的利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法,其特征在于:所述沥青为煤焦油沥青。
3. 如权利要求2所述的利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法,其特征在于:所述煤焦油沥青为煤焦油改质沥青。
4. 如权利要求3所述的利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法,其特征在于:所述煤焦油沥青与部分配煤预先混合作为一个煤种入仓。
5. 如权利要求1至4之一所述的利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法,其特征在于:配煤采用先破后混工艺,所述无烟煤先进行预粉碎,然后进入硬煤专用破碎机细碎,最后与焦煤一起入终粉碎机进行破碎。
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