CN101805650A - 用高挥发烟煤生产煤气发生炉用型煤及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种能够满足高挥发烟煤针对两段式固定床煤气发生炉对煤质要求的用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤及方法，针对烟煤成型弹性大的特性，在烟煤中按照重量百分比添加烟煤重量的10-20％的无烟煤作炭骨架，增强烟煤制成的型煤的冷强度；按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的变性粘土作为热增强剂，同时按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的腐植酸钠粘结剂冷压成型，既可以提高型煤的冷强度，又不降低型煤的固定碳含量，保证型煤的发热量和产气量；变性粘土少量添加可以增强型煤的热强度和热稳定性，同时可以作为气化过程中的催化剂，提高型煤的气化活性。

Description

用高挥发烟煤生产煤气发生炉用型煤及方法
技术领域
本发明属于煤炭加工技术领域，特别涉及到一种能够满足高挥发烟煤针对两段式固定床煤气发生炉对煤质要求的用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤及方法。
背景技术
两段式固定床煤气发生炉(以下简称两段炉)用于制造工业燃气有许多优点，广泛应用于玻璃、陶瓷和氧化铝行业，近年在我国发展很快。两段炉需要使用粒度大于20mm，挥发份大于20％的不粘或弱粘烟煤，对原料煤的热稳定性和机械强度要求也很高。国内只有神木长焰煤和大同弱粘煤等少数几个煤种可满足该工艺要求，来源受到限制，因而价格昂贵。由于原料煤的远距离运输、装卸等环节造成大量不能使用的碎末、粉煤，只能作为普通动力煤降价出售，大大增加了企业的生产成本。
利用无烟末煤和焦粉生产造气型煤已经有很长一段历史，技术已成熟，被广泛用于化肥制氨工业。利用无烟末煤和焦粉生产的型煤挥发份含量显然不能满足两段煤气发生炉气化煤种的技术指标(GB50195-94)。中国专利CN1337449公开了一种烟煤(泥)生产无烟燃料的方法，但添加了高达200％(以煤为基准计算)的无机粘结剂，大大增加了型煤的灰分，不能满足气化用煤要求；专利CN1412276A提供了向无烟末煤或焦粉中添加15-35％的烟煤制作无烟型煤的方法，但型煤需在500～600℃干馏脱挥发份后才能使用，型煤挥发份含量同样不能满足两段炉要求。
由于烟煤弹性大，在气化过程中挥发份溢出速度快，制造冷热强度符合要求的型煤难度大。通过检索，还未见利用高挥发份烟煤制作两段炉用气化型煤的类似专利报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种适合高挥发份烟煤的粉煤成型，并且所制作的型煤能够满足两段煤气发生炉气化对煤质要求的用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤及方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤，其特征在于：针对烟煤成型弹性大的特性，在烟煤中按照重量百分比添加烟煤重量的10-20％的无烟煤作炭骨架，增强烟煤制成的型煤的冷强度；按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的变性粘土作为热增强剂，同时按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的腐植酸钠粘结剂冷压成型。
一种用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤的方法，其特征在于：针对烟煤成型弹性大的特性，在烟煤中按照重量百分比添加烟煤重量的10-20％的无烟煤作炭骨架，增强烟煤型煤的冷强度；按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的变性粘土作为热增强剂，同时按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的腐植酸钠粘结剂冷压成型，成型方法具体为：将烟煤和无烟煤粉碎到3mm以下，与粒度小于80目的腐植酸钠和变性粘土混合，同时添加水，使烟煤和无烟煤内水含量保持在烟煤重量百分比的8-12％之间，在混料机中搅拌5-8min，然后在对辊成型机上冷压成型成为生煤球，将生煤球在1小时内从室温逐步升温到180℃，在180℃干燥1小时即得型煤产品。
本发明的优点是：根据烟煤和无烟煤各自的成型特性及其在气化过程中的热转化特性，配加适量无烟煤作为冷强度增强剂，既可以提高型煤的冷强度，又不降低型煤的固定碳含量，保证型煤的发热量和产气量；变性粘土少量添加可以增强型煤的热强度和热稳定性，同时可以作为气化过程中的催化剂，提高型煤的气化活性。解决了高挥发份烟煤成型难度大，冷热强度差的难题。粘结剂原料廉价易得，变废为宝，不显著增加型煤的灰分，又不明显降低其挥发份。本发明所生产的型煤在优化配比条件下，冷强度＞600N/个；热强度＞300N/个；热稳定性＞95％；挥发份＞20％，完全能满足两段炉气化用煤的技术要求。
具体实施方式
一种用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤，其特征在于：针对烟煤成型弹性大的特性，在烟煤中按照重量百分比添加烟煤重量的10-20％的无烟煤作炭骨架，增强烟煤制成的型煤的冷强度；按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的变性粘土作为热增强剂，同时按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的腐植酸钠粘结剂冷压成型。
一种用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤的方法，其特征在于：针对烟煤成型弹性大的特性，在烟煤中按照重量百分比添加烟煤重量的10-20％的无烟煤作炭骨架，增强烟煤型煤的冷强度；按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的变性粘土作为热增强剂，同时按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的腐植酸钠粘结剂冷压成型，成型方法具体为：将烟煤和无烟煤粉碎到3mm以下，与粒度小于80目的腐植酸钠和变性粘土混合，同时添加水，使烟煤和无烟煤内水含量保持在烟煤重量百分比的8-12％之间，在混料机中搅拌5-8min，然后在对辊成型机上冷压成型成为生煤球，将生煤球在1小时内从室温逐步升温到180℃，在180℃干燥1小时即得型煤产品。
实施例1：800公斤神木高挥发份烟煤(其煤质特征为水分7.4％；干基挥发份30.1；干基灰分8.6％；干基固定碳53.9％)，100公斤焦作无烟煤(水分3.2％，干基挥发份7.6％)，40公斤变性粘土，45斤腐植酸钠，10公斤水，在混料机中搅拌8min，在对辊成型机上成型，生煤球在1小时内从室温逐步升温到180℃，在180℃干燥1h即得型煤产品。
实施例2：800公斤神木高挥发份烟煤(其煤质特征为水分7.4％；干基挥发份30.1；干基灰分8.6％；干基固定碳53.9％)，100公斤焦作无烟煤(水分3.2％，干基挥发份7.6％)，40公斤变性粘土，48斤腐植酸钠，15公斤水，在混料机中搅拌8min，在对辊成型机上成型，生煤球在1小时内从室温逐步升温到180℃，在180℃干燥1h即得型煤产品。
实施例3：800公斤神木高挥发份烟煤(其煤质特征为水分7.4％；干基挥发份30.1；干基灰分8.6％；干基固定碳53.9％)，80公斤焦作无烟煤(水分3.2％，干基挥发份7.6％)，32公斤变性粘土，32斤腐植酸钠，2公斤水，在混料机中搅拌8min，在对辊成型机上成型，生煤球在1小时内从室温逐步升温到180℃，在180℃干燥1h即得型煤产品。
实施例4：800公斤神木高挥发份烟煤(其煤质特征为水分7.4％；干基挥发份30.1；干基灰分8.6％；干基固定碳53.9％)，160公斤焦作无烟煤(水分3.2％，干基挥发份7.6％)，48公斤变性粘土，48斤腐植酸钠，35公斤水，在混料机中搅拌8min，在对辊成型机上成型，生煤球在1小时内从室温逐步升温到180℃，在180℃干燥1h即得型煤产品。
实施例5：750公斤神木高挥发份烟煤(煤质与实施例1相同)，150公斤登封无烟煤，45公斤变性粘土，45公斤腐植酸钠，15公斤水，在混料机中搅拌8min，经实例1所述的干燥程序干燥后即得型煤产品。
实施例6：750公斤神木高挥发份烟煤(煤质与实施例1相同)，150公斤登封无烟煤，45公斤变性粘土，45公斤腐植酸钠，8公斤水，在混料机中搅拌8min，经实例1所述的干燥程序干燥后即得型煤产品。
实施例7：7.5吨神木高挥发份烟煤(煤质与实例1相同)，1.5吨登封无烟煤，0.45吨变性粘土，0.45吨腐植酸钠，0.1吨水，在连续的型煤生产线上，经过粉碎、配料、混捏、调和，在对辊成型机上成型，经实例1所述的干燥程序干燥后即得型煤产品。
实施例8：750公斤神木高挥发份烟煤(煤质与实施例1相同)，120公斤登封无烟煤，37.5公斤变性粘土，45公斤腐植酸钠，15公斤水，在混料机中搅拌8min，经实例1所述的干燥程序干燥后即得型煤产品。
实施例9：7.5吨神木高挥发份烟煤(煤质与实例1相同)，0.75吨登封无烟煤，0.45吨变性粘土，0.3吨腐植酸钠，0.3吨斤水，在连续的型煤生产线上，经过粉碎、配料、混捏、调和，在对辊成型机上成型，经实例1所述的干燥程序于燥后即得型煤产品。
实例1、2、3所得型煤理化性能分析
  水分(％)   灰分(％)   挥发份(％)   发热量(MJ/kg)   罗加指数(％)
  1.84   18.7   24.6   22.9   12
  冷强度(N/g)   热强度(N/g)   热稳定性(％)   落下强度(％)   反应活性(％)
  670   286   90％   95   96
对比国标GB50195-94，型煤各项指标均达到两段煤气发生炉气化煤种的技术指标。型煤经过在河南中美铝业有限责任公司所使用的两段式固定床混合煤气发生炉中试烧发现：灰渣含碳低，产气率和煤气热值均符合氧化铝生产要求，且带出物含量与块煤相比没有明显增加，可以满足两段炉气化用煤要求。
针对烟煤成型弹性大的特性，在烟煤中添加10-20％的无烟煤作炭骨架，增强烟煤型煤的冷强度；添加4-6％的变性粘土作为热增强剂，同时添加4-6％的腐植酸钠粘结剂冷压成型。成型方法采用成熟的无烟粉煤成型方法，具体为：将烟煤和无烟煤粉碎到3mm以下，与粒度小于80目的腐植酸钠和变性粘土混合，同时添加适量水充分调和，在混料机中搅拌5-8min，然后在对辊成型机上冷压成型；生煤球在1小时内从室温逐步升温到180℃，在180℃干燥1h即得型煤产品。

Claims (2)

1.一种用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤，其特征在于：针对烟煤成型弹性大的特性，在烟煤中按照重量百分比添加烟煤重量的10-20％的无烟煤作炭骨架，增强烟煤制成的型煤的冷强度；按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的变性粘土作为热增强剂，同时按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的腐植酸钠粘结剂冷压成型。
2.一种用高挥发烟煤生产的煤气发生炉用型煤的方法，其特征在于：针对烟煤成型弹性大的特性，在烟煤中按照重量百分比添加烟煤重量的10-20％的无烟煤作炭骨架，增强烟煤型煤的冷强度；按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的变性粘土作为热增强剂，同时按照重量百分比添加烟煤重量的4-6％的腐植酸钠粘结剂冷压成型，成型方法具体为：将烟煤和无烟煤粉碎到3mm以下，与粒度小于80目的腐植酸钠和变性粘土混合，同时添加水，使烟煤和无烟煤内水含量保持在烟煤重量百分比的8-12％之间，在混料机中搅拌5-8min，然后在对辊成型机上冷压成型成为生煤球，将生煤球在1小时内从室温逐步升温到180℃，在180℃干燥1小时即得型煤产品。
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