CN101787296A - 一种配加褐煤的炼焦方法以及装炉煤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配加褐煤的炼焦方法以及配加褐煤的装炉煤，本发明的方法是将5％～20％的褐煤和沥青的混合物料与炼焦配合煤混合均匀为装炉煤，然后进行炼焦以生产褐煤焦炭，采用本发明的上述炼焦方法和装炉煤生产的焦炭品质有了很大提高，达到了配加褐煤炼焦和降低炼焦成本的目的。

Description

一种配加褐煤的炼焦方法以及装炉煤
技术领域
本发明涉及炼焦技术，特别涉及一种配加褐煤的炼焦方法以及配加褐煤的装炉煤。
背景技术
在世界煤炭资源中，褐煤占1/3。在硬煤(烟煤和无烟煤)资源中，炼焦煤还不到资源的1/10。由于近年来炼焦行业的快速扩张，对炼焦煤的需求量日益增大，使得本来就紧张的炼焦煤资源紧张形势日益严重，且炼焦煤价格日益增长，导致相关企业的焦炭质量波动很大，炼焦成本也明显增加。现有技术炼焦煤一般是用具有粘结性的烟煤(即气煤、肥煤、焦煤、瘦煤)和精洗煤混合来制备。但精洗煤成本高，储量较少，随着焦化产业的不断发展，炼焦煤需求越来越大，对精洗煤的需求日益增加，使得精洗煤供不应求。在此背景下，开发一种可以替代精洗煤的炼焦原料，并且可以降低炼焦成本已经成当务之急。
发明内容
本发明的目的在于弥补上述技术的不足，提供一种资源丰富，成本低廉并配加了褐煤的炼焦方法，并提供一种本发明的方法所使用的配加褐煤的装炉煤。
本发明技术方案之一的配加褐煤的炼焦方法在于采用如下步骤炼焦：
将混合比例以重量比计为0.6～1.0∶0.8～1.0的沥青与褐煤(沥青/褐煤)混合均匀，然后将沥青和褐煤的混合料加入配合煤，与配合煤混合均匀后即得到炼焦用的装炉煤，其中，加入的沥青和褐煤的混合料占装炉煤总量的比例以重量百分比计为5％～20％；
将装炉煤进行加热干馏，干馏温度为1000～1200℃，干馏时间为90～110min，干馏过程的升温速率为10～15℃/min；干馏后熄焦。
本发明的技术方案之二是提供一种配加褐煤的装炉煤并使用本发明的方法进行炼焦，其特点在于该装炉煤包括配合煤，沥青与褐煤的混合料；其中，沥青与褐煤的混合料的重量比(沥青/褐煤)为0.6～1.0∶0.8～1.0，沥青与褐煤的混合料占装炉煤总量的比例以重量百分比计为5％～20％。
本发明所述的褐煤的灰分为8.0％～20.0％，挥发分为40％～54％，硫分为0.4％～1.5％。
本发明优选沥青与褐煤的混合料的最佳重量比(沥青/褐煤)为0.6∶0.9～0.6∶1.0。
本发明选择沥青与褐煤的混合料占装炉煤总重量的最佳比例为8％～15％。
本发明所述的配合煤是指可用于炼焦的煤种，如焦煤、肥煤、气煤或瘦煤中的一种或几种。
本发明的有益效果在于，在常规配煤的煤种基础上，配加褐煤炼焦，打破了传统的用煤范围，扩大了炼焦用煤的煤种范围，利用褐煤取代了部分炼焦用煤和精洗煤，充分有效地利用了我国的煤炭资源，且用价格较便宜的褐煤，大大降低了炼焦的成本，且本发明生产操作简单方便，效益显著，便于推广应用。
具体实施方式
本发明在具体实施时先将沥青与褐煤混合均匀，其中，沥青与褐煤的重量比(沥青/褐煤)为∶0.6～1.0∶0.8～1.0；然后将沥青和褐煤的混合物料与炼焦配合煤混合均匀成为装炉煤再进行炼焦，其中，沥青和褐煤的混合物料占装炉煤总量的比例以重量百分比计为5％～20％；将混合好的装炉煤压实后放入马弗炉中干馏，升温速率为10～15℃/min，干馏温度为1000～1200℃，干馏时间为90～110min；然后将干馏后的产物取出用水熄焦。
优选的，在配加褐煤的炼焦方法中，沥青与褐煤的重量比范围在0.6∶0.9～0.6∶1.0之间，沥青与褐煤的混合物料占装炉煤的重量百分比为8％～15％之间，最佳干馏温度为1050～1150℃，干馏时间为100min。在优选条件下可以获得最佳的效果，用本发明的方法所炼焦炭的性能有很大改善。
本发明所述的褐煤的灰分为8.0％～20.0％，挥发分为40％～54％，硫分为0.4％～1.5％；本发明所述的配合煤是指可用于炼焦的煤种，如焦煤、肥煤、气煤或瘦煤中的至少一种。
本发明所使用的沥青、焦煤、肥煤、气煤或瘦煤的性能指标应符合国家一般使用标准。
采用本发明的配加褐煤的炼焦方法并使用本发明的配加褐煤的装炉煤，可以大大改善焦炭的反应性，焦炭品质有了进一步的提高，达到了配加褐煤炼焦和降低炼焦成本的目的。
本发明上述的焦炭的反应性是指焦炭在一定的温度下与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力。在高炉内主要为CO2和焦炭发生碳素溶损反应，在试验测定时主要采用二氧化碳与焦炭的反应。焦炭的反应性(CRI)值低，说明焦炭在高炉中碳素溶损减少，焦炭在高炉冶炼时骨架作用持久，有利于高炉冶炼。
以下结合现有技术对比例与本发明的实施例进行对比的方式，对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。
对比例
现有技术的对比例中采用的原料煤配比中不含沥青与褐煤的混合物料。其装炉煤的成分见表1。
表1装炉煤成分单位：(重量％)
  煤种   焦煤   肥煤   气煤   瘦煤
  配比   45   30   20   5
按表1的成分配比取配合煤400g，装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)，再用3kg重物将坩埚内的煤压实5min，取下重物并将其密封，放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏，升温速度12℃/min，升温至1100℃，恒温100min，取出用水熄焦，测得焦炭的反应性为42.36％。
实施例1
将12g沥青和20g褐煤混合均匀，其重量比为0.6∶1.0，得到混合物料32g，再将混合物料加入配合煤为表2所列比例的焦煤、肥煤、气煤和瘦煤中，得到400g装炉煤，其中，沥青与褐煤的混合物料占装炉煤总重量的8％，装炉煤的配比见表2。
表2装炉煤中各煤种配比单位：(重量％)
  煤种   焦煤   肥煤   气煤   瘦煤   沥青与褐煤混合物料
  配比   40   30   17   5   8
将表2所示的装炉煤400g装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内，再用3kg重物将坩埚内的煤压5min后密封，放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏，升温速度10℃/min，升温至1000℃，恒温90min，取出用水熄焦即成配加褐煤的焦炭。
对该实施例的焦炭进行反应性试验，测得焦炭的反应性为41.68％。其焦炭的反应性与对比例相比，焦炭的反应性改善了0.68个百分点。
实施例2
将17.8g沥青和22.2g褐煤混合均匀，其重量比为0.8∶1.0，得到混合物料40g，再将混合物料加入配合煤为表3所列比例的焦煤、肥煤、气煤和瘦煤中，得到400g装炉煤，其中，沥青与褐煤的混合物料占装炉煤总重量的10％，装炉煤的配比见表3。
表3装炉煤中各煤种配比  单位：(重量％)
  煤种   焦煤   肥煤   气煤   瘦煤   沥青与褐煤混合物料
  配比   39   30   16   5   10
成分如表3所示的装炉煤400g装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内，再用3kg重物将坩埚内的煤压5min后密封，放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏，升温速度12℃/min，升温至1050℃，恒温100min，取出用水熄焦即可。在对采用本发明的方法所生产的测得焦炭反应性为40.46％。其焦炭的反应性与对比例相比，焦炭的反应性改善了1.9个百分点。
实施例3
将27g沥青和27g褐煤混合均匀，其重量比为1.0∶1.0，得到混合物料54g，再将混合物料加入配合煤为表4所列比例的焦煤、肥煤、气煤和瘦煤中，得到400g装炉煤，其中，沥青与褐煤的混合物料占装炉煤总重量的13.5％，装炉煤的配比见表4。
表4装炉煤中各煤种配比  单位：(重量％)
  煤种   焦煤   肥煤   气煤   瘦煤   沥青与褐煤混合物料
  配比   35.5   30   16   5   13.5
成分如表4所示的装炉煤400g装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内，再用3kg重物将坩埚内的煤压5min后密封，放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏，升温速度15℃/min，升温至1100℃，恒温110min，取出用水熄焦，测得焦炭反应性为39.58％。其焦炭的反应性与对比例相比，焦炭的反应性改善了2.78个百分点。
实施例4
将44.4g沥青和35.6g褐煤混合均匀，其重量比为1.0∶0.801，得到混合物料80g，再将混合物料加入配合煤为表4所列比例的焦煤、肥煤、气煤中，得到400g装炉煤，其中，沥青与褐煤的混合物料占装炉煤总重量的20％，装炉煤的配比见表5。
表5装炉煤中各煤种配比单位：(重量％)
  煤种   焦煤   肥煤   气煤   沥青与褐煤混合物料
  配比   35   30   15   20
成分如表5所示的煤400g装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内，再用3kg重物将坩埚内的煤压5min后密封，放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏，升温速度15℃/min，升温至1200℃，恒温110min，取出用水熄焦，测得焦炭反应性为41.64％。其焦炭的反应性与对比例相比，焦炭的反应性改善了0.72个百分点。
实施例5
将25.6g沥青和38.4g褐煤混合均匀，其重量比为0.6∶0.9，得到混合物料64g，再将混合物料加入配合煤为表6所列比例的焦煤和肥煤中，得到400g装炉煤，其中，沥青与褐煤的混合物料占装炉煤总重量的16％，装炉煤的配比见表6。
表6装炉煤中各煤种配比  单位：(重量％)
  煤种   焦煤   肥煤   沥青与褐煤混合物料
  配比   50   34   16
将表6所示的装炉煤400g装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内，再用3kg重物将坩埚内的煤压5min后密封，放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏，升温速度12℃/min，升温至1100℃，恒温100min，取出用水熄焦即成配加褐煤的焦炭。
对该实施例的焦炭进行反应性试验，测得焦炭的反应性为39.46％。其焦炭的反应性与对比例相比，焦炭的反应性改善了2.9个百分点。
实施例6
将28g沥青和32g褐煤混合均匀，其重量比为0.7∶0.8，得到混合物料60g，再将混合物料加入配合煤为表7所列比例的焦煤中，得到400g装炉煤，其中，沥青与褐煤的混合物料占装炉煤总重量的15％，装炉煤的配比见表7。
表7装炉煤中各煤种配比  单位：(重量％)
  煤种   焦煤   沥青与褐煤混合物料
  配比   85   15
将表7所示的装炉煤400g装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内，再用3kg重物将坩埚内的煤压5min后密封，放入马弗炉(400mm ×150mm×200mm)内干馏，升温速度12℃/min，升温至1100℃，恒温100min，取出用水熄焦即成配加褐煤的焦炭。
对该实施例的焦炭进行反应性试验，测得焦炭的反应性为40.78％。其焦炭的反应性与对比例相比，焦炭的反应性改善了1.58个百分点。
上述测试结果表明，用本发明的方法并使用本发明的装炉煤所生产的焦炭，焦炭的反应性值比对比例的值低。说明本发明加褐煤的方法生产的焦炭在高炉中碳素溶损少，在高炉冶炼中骨架作用持久，有利于高炉冶炼，降低了炼焦原料的成本，使废料得到了利用。

Claims (10)

1.一种配加褐煤的炼焦方法，其特征在于具有如下步骤：
将混合比例以重量比计为0.6～1.0∶0.8～1.0的沥青与褐煤混合均匀，然后将沥青和褐煤的混合料加入配合煤，与配合煤混合均匀后即得到炼焦用的装炉煤，其中，加入的沥青和褐煤的混合料占装炉煤总量的比例以重量百分比计为5％～20％；
将装炉煤进行加热干馏，干馏温度为1000～1200℃，干馏时间为90～110min，干馏过程的升温速率为10～15℃/min；
干馏后熄焦。
2.根据权利要求1所述的配加褐煤的炼焦方法，其特征在于所述的褐煤的灰分为8.0％～20.0％，挥发分为40％～54％，硫分为0.4％～1.5％。
3.根据权利要求1所述的配加褐煤的炼焦方法，其特征在于所述的沥青和褐煤的混合料的最佳重量比为0.6∶0.9～0.6∶1.0。
4.根据权利要求1所述的配加褐煤的炼焦方法，其特征在于加入的沥青和褐煤的混合料占装炉煤总量的比例为8％～15％。
5.根据权利要求1或2所述的配加褐煤的炼焦方法，其特征在于所述的配合煤是指可用于炼焦的煤种，如焦煤、肥煤、气煤或瘦煤中的至少一种。
6.一种配加褐煤的装炉煤，其特征在于该装炉煤包括配合煤，沥青与褐煤的混合料；其中，沥青与褐煤的混合料的比例以重量比计为0.6～1.0∶0.8～1.0，沥青与褐煤的混合料占装炉煤总量的比例以重量百分比计为5％～20％。
7.根据权利要求6所述的配加褐煤的装炉煤，其特征在于所述的褐煤的灰分为8.0％～20.0％，挥发分为40％～54％，硫分为0.4％～1.5％。
8.根据权利要求6所述的配加褐煤的装炉煤，其特征在于所述的沥青和褐煤的混合料的最佳重量比为0.6∶0.9～0.6∶1.0。
9.根据权利要求6所述的配加褐煤的装炉煤，其特征在于沥青与褐煤的比例占装炉煤总重量的8％～15％。
10.根据权利要求6或7所述的配加褐煤的装炉煤，其特征在于所述的配合煤是指可用于炼焦的煤种，如焦煤、肥煤、气煤或瘦煤中的一种或几种。
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