CN102559229A

CN102559229A - 长焰煤干馏配煤炼焦工艺

Info

Publication number: CN102559229A
Application number: CN2010106176451A
Authority: CN
Inventors: 刘虎才; 黄国春; 廖由俊; 周登辉
Original assignee: Baosteel Group Xinjiang Bayi Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baosteel Group Xinjiang Bayi Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明公开了一种长焰煤干馏配煤炼焦工艺，首先将低灰、低硫、高灰熔点的长焰煤干馏成半焦并破碎到粒度小于5mm，然后将长焰煤干馏后生成的半焦以20%-40%的重量比与主焦煤30-40%、肥煤20-30%、气煤5-10%、其他煤5%，合计各组分重量为100%，混匀，一起装入焦炉进行高温干馏10-30小时成焦。本发明工艺一是可以减少优质主焦煤的用量，扩大配煤炼焦煤的范围，降低炼焦成本。二是可以灵活调整配合煤的挥发分，提高焦碳的冷、热肽强度和块度。三是降低焦碳的灰分和硫分，提高焦铁比和焦碳的质量。

Description

长焰煤干馏配煤炼焦工艺

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，涉及一种长焰煤干馏配煤炼焦工艺。

背景技术

我国煤炭资源虽然丰富,但截至2002年底查明煤炭资源储量10201亿吨。炼焦煤占27.65%,其中气煤占13.75%,肥煤占3.53%,焦煤占5.81%,瘦煤占4.01%,其他占0.55%,煤种和煤源分布不匀。随着钢铁工业的发展,对冶金焦的数量和质量将提出更高的要求,其结果势必增加对优质炼焦煤(低灰、低硫、强粘结性的煤)的依赖程度,而我国优质炼焦煤明显短缺更突出了这一矛盾,它推动着配煤炼焦和非炼焦煤炼焦技术的发展。

为了扩大炼焦煤资源,将弱粘结煤或不粘结煤用于炼焦,适合于常规焦炉配煤炼焦的各种新技术(煤干燥、预热、选择粉碎、捣固、配型煤、配用人造粘结煤或抗裂剂等)已达到了工业化水平,从而成为解决用较差的炼焦煤炼出优质焦碳的主要方法。

对于非炼焦煤(无烟煤、长焰煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤)配煤炼焦工艺,也有采用直接掺入少量的(无烟煤、长焰煤、弱粘煤、长焰煤、不粘煤)煤进行配煤炼焦。

对于配入少量的无烟煤配煤炼焦,不足之处主要有两点:一是优质的低灰,低硫的无烟煤的商品量少；二是掺入无烟煤后配和煤的粘结性下降与配入量成正比,因此配入量较少(低于10%)。

直接掺入少量长焰煤配煤炼焦不足之处主要有两点:一是配入长焰煤后的配合煤的粘结性下降与配入量成正比,因此配入量较少(低于10%)。二是降低焦碳的冷、热肽强度和焦碳的块度。

中国高炉焦的灰分指标与其他国家相比偏高，它是焦碳质量差的主要原因，焦碳灰分高的原因是炼焦精煤的灰分高所至。若能将焦碳的灰分由14.5％降至10.5％，以年产4.7亿吨生铁的高炉计算，可以节约熔剂1528万吨、焦碳2585万吨，同时可以增加生铁6815万吨，还可以降低铁路的运输量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长焰煤干馏配煤炼焦工艺，不仅可以减少优质主焦煤的用量,扩大配煤炼焦煤的范围,降低炼焦成本，而且可以灵活调整配合煤的挥发分,提高焦碳的冷、热肽强度和块度，有效降低焦碳的灰分和硫分，提高焦铁比和焦碳的质量。

本发明的目的是这样实现的，一种长焰煤干馏配煤炼焦工艺，首先将低灰、低硫、高灰熔点的长焰煤干馏成半焦并破碎到粒度小于5mm，然后将长焰煤干馏后生成的半焦以20%-40%的重量比与主焦煤30-40%、肥煤20-30%、气煤5-10%、其他煤5%，合计各组分重量为100%，混匀，一起装入焦炉进行高温干馏10-30小时成焦。

本发明工艺选用低灰、低硫、高灰熔点的长焰煤,采用干馏工艺，降低长焰煤的挥发分，根据配煤工艺的要求掺入一定比率的干馏后的长焰煤，从而实现本发明的三个目的。相对于焦煤，国内有大量的低灰、低硫、高灰熔点、低价格的长焰煤，长焰煤干馏后灰分、硫分仍很低，配入后可以降低配合煤的灰分和硫分，从而降低了生成焦碳的灰分、硫分及炼焦成本。可以根据配煤的需要，灵活调整长焰煤的干馏时间和温度，最终控制干馏后长焰煤的挥发分，以达到灵活调整配合煤的挥发分的目的。试验证明：焦碳在高炉内被加热到高于炼焦温度时，由于胶质和灰分热膨胀性不同，会沿灰分颗粒周围产生并扩大裂纹，加速焦碳破碎或粉化。灰分中碱金属还会加速焦碳同二氧化碳的反应，也使焦碳的破坏加剧。因此，焦碳灰分的高低、灰分中的碱金属含量的高低也是影响焦碳在高炉内热肽强度的重要因素之一。

所以选用干馏后的低灰、低硫、低挥发分、高灰熔性的长焰煤，可以降低配合煤的灰分、硫分和挥发分，改变配合煤的灰成分，同时可以降低焦碳在高炉内的热反应性，从而提高焦碳的冷、热肽强度。试验证明：同一比例的长焰煤和干馏后的长焰煤掺入肥煤（焦煤）后，其配合煤的粘结指数具有很大的差异（干馏后的长焰煤配入20％的粘结指数为98，不干馏长焰煤配入5％的粘结指数为97，原肥煤的粘结指数为102）。

干馏后的长焰煤与作为瘦化剂用的焦粉配煤炼焦的区别是：一是灰分、硫分低于焦粉，可以灵活调整配合煤的挥发分。二是具有价格优势，焦粉毕竟是炼焦煤的产物。三是配入同一比率的干馏后长焰煤与焦粉其配合煤的粘结指数具有显著差异，干馏后的长焰煤配入量大。

干馏后的长焰煤与无烟煤配煤炼焦的区别是：一是灰分和硫分低于无烟煤，可以灵活调整配合煤的挥发分。二是具有价格优势，同等质量的长焰煤其价格低于无烟煤，而且储量丰富。三是配入同一比率的干馏后的长焰煤与无烟煤相比，其配合煤的粘结指数具有显著差异，干馏后的长焰煤配入量大。

干馏后的长焰煤与不干馏的长焰煤配煤炼焦的区别是：一是干馏后的长焰煤配入后可以提高焦碳的冷、热肽强度和块度。二是配合煤的粘结指数具有显著的差异性，干馏后的长焰煤的配入量大。三是干馏后的长焰煤可以灵活调整配合煤的挥发分。

干馏后的长焰煤与贫、廋煤配煤炼焦的区别是：长焰煤的储量大，相比价格低廉，可以容易选用比贫、瘦煤灰分、硫分更低的长焰煤。

本发明工艺与《气化、干馏、碳化综合系统焦化法》既（冷压型焦法）的显著区别有六点：

（一）生产焦炭的工艺不同

本发明基本沿袭了传统的炼焦工艺：

1、长焰煤干馏并破碎到小于5mm。

2、长焰煤干馏的半焦与其他配煤混匀。

3、装入焦炉进行高温干馏炼焦。

《气化、干馏、碳化综合系统焦化法》是典型的冷压型焦法生产焦炭的工艺：

1、长焰煤干馏并破碎到小于1.5mm。

2、增碳剂、粘结剂破碎到小于1.5mm，与干馏半焦、焦油混匀。

3、冷压成型煤。

4、将冷压成型的型煤装入炼焦炉中高温碳化。

（二）生产焦炭的原料、配比、粒度不同

本发明的原料及配比：半焦20—40%，主焦煤30—40%，肥煤20—30%，气煤5—10%，其他煤5%，合计各组分重量100%。半焦粒度小于5mm、其余配合煤粒度不变（一般小于50mm）。

《气化、干馏、碳化综合系统焦化法》既冷压型焦法的原料及配比: 半焦35—55%，增碳剂15—25%，粘结剂15—25%，焦油15—25%。或半焦55—75%，粘结剂15—25%，焦油10—20%.所有原料的粒度小于1.5mm.

（三） 粘结半焦的机理不同

本发明粘结的机理是：利用其他配合煤在焦炉中加热干馏过程中，

产生的胶质体将长焰煤的干馏的半焦粉粘结在一起。

《气化、干馏、碳化综合系统焦化法》既冷压型焦法的粘结的机理是：长焰煤干馏的半焦粉，再加入粘结剂、焦油混匀，通过型煤机挤压成型而粘结在一起的。

（四）产品结构、焦炭的质量、粒度不同

1、由于两种炼焦工艺的生产工艺、原料、配比、粘结机理不同，因此生产的焦炭的质量、冷、热肽强度不同，其化学附产品如：焦油、苯、煤气等必不同。

2、本发明生产焦炭粒度一般小于150mm,而《气化、干馏、碳化综合系统焦化法》既冷压型焦法生产的焦炭粒度比较规整，可以根据需求而生产，一般有40—80mm、60—100mm等。

（五）选用长焰煤的标准有所不同

《气化、干馏、碳化综合系统焦化法》既冷压型焦法的选料标准是：低灰、低硫。

本发明的选料标准是：低灰、低硫、高灰熔点。目的是通过配入所选原料来改变配合煤的灰分、挥发分、灰成分，从而改变焦炭的灰分、灰成分，提高焦炭在高炉中的热反应性和热肽强度。

（六）生产焦炭的周期不同

本发明配合煤进入焦炉中，高温干馏10—30小时成焦。

《气化、干馏、碳化综合系统焦化法》既冷压型焦法将成型的型煤加入炼焦炉中，在无氧高温碳化温度950—1050℃下碳化4小时，碳化成型焦产品。

本发明与日本《SCOPE21炼焦技术的研发与使用》的显著差异性有三点

（一）炼焦工艺不同。

本发明延袭了传统的配煤炼焦工艺，其工艺流程有三步：1长焰煤干馏后破碎。2、干馏后的半焦与其它煤按比例配合混匀。3、进入焦炉高温干馏炼焦。

（二）原料处理的工艺、数量、粒度不同。

1、本发明仅对所需长焰煤（20—40%）进行入焦炉前干馏处理。

日本《SCOPE21炼焦技术的研发与使用》是对所有原料（100%）在入焦炉前进行热处理和热压型煤处理。

2、原料处理粒度不同

本发明仅对所需配入长焰煤的进行干馏到半焦，破碎到5mm以下，其他配煤的粒度不变。

日本《SCOPE21炼焦技术的研发与使用》技术是对所有原料按

0.5mm分级处理。

3、处理工艺不同

日本《SCOPE21炼焦技术的研发与使用》对大于0.5mm的煤粒在入炉前进行预热处理（350℃）。小于0.5mm的煤粒在入炉前进行预热处理（165℃）并进行热压成型煤。

本发明仅对所需配入长焰煤在入炉前进行干馏预处理。

（三）焦炭形成过程不同

本发明炼焦工艺是延袭传统炼焦工艺，焦炭在焦炉内一次成型。

日本《SCOPE21炼焦技术的研发与使用》预处理原料先进入焦炉中，中、低温干馏成焦，焦炭再进入CDQ改质室，最终形成所需质量的焦炭。

综上所述，本发明工艺与现有技术相比，大大降低了生产成本，扩大了炼焦原料来源。具有突出的实质性特点和显著的进步，该工艺简单易行，易于操作，使用方便。

具体实施方式

一种长焰煤干馏配煤炼焦工艺，首先将低灰、低硫、高灰熔点的长焰煤干馏成半焦并破碎到粒度小于5mm，然后将长焰煤干馏后生成的半焦以20%-40%的重量比与主焦煤30-40%、肥煤20-30%、气煤5-10%、其他煤5%，合计各组分重量为100%，混匀，一起装入焦炉进行高温干馏10-30小时成焦。

本发明工艺一是可以减少优质主焦煤的用量，扩大配煤炼焦煤的范围，降低炼焦成本。二是可以灵活调整配合煤的挥发分，提高焦碳的冷、热肽强度和块度。三是降低焦碳的灰分和硫分，提高焦铁比和焦碳的质量。

作为本发明工艺的优选实施方式，首先将低灰、低硫、高灰熔点的长焰煤干馏成半焦并破碎到粒度为3mm，然后将长焰煤干馏后生成的半焦以30%的重量比与主焦煤30%、肥煤30%、气煤5%、其他煤5%，合计各组分重量为100%，混匀，一起装入焦炉进行高温干馏20小时成焦。

Claims

1.一种长焰煤干馏配煤炼焦工艺，其特征在于：首先将低灰、低硫、高灰熔点的长焰煤干馏成半焦并破碎到粒度小于5mm，然后将长焰煤干馏后生成的半焦以20%-40%的重量比与主焦煤30-40%、肥煤20-30%、气煤5-10%、其他煤5%，合计各组分重量为100%，混匀，一起装入焦炉进行高温干馏10-30小时成焦。

2.根据权利要求1所述的长焰煤干馏配煤炼焦工艺，其特征在于：首先将低灰、低硫、高灰熔点的长焰煤干馏成半焦并破碎到粒度为3mm，然后将长焰煤干馏后生成的半焦以30%的重量比与主焦煤30%、肥煤30%、气煤5%、其他煤5%，合计各组分重量为100%，混匀，一起装入焦炉进行高温干馏20小时成焦。