CN102719264B

CN102719264B - 一种高反应性焦炭及其生产方法

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Publication number: CN102719264B
Application number: CN201110077826.4A
Authority: CN
Inventors: 刘德军; 唐复平; 刘万山; 郝博; 马光宇; 陈妍
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2031-03-29
Also published as: CN102719264A

Abstract

本发明提供一种高反应性焦炭及其生产方法，焦炭为内外两层结构，其内核由配好的炼焦用煤制成，外层由高挥发份煤和配好的炼焦用煤混匀制成。其方法包括1.配煤；2.煤核的制作：秤出45％～50％的炼焦用煤，经破碎、加粘结剂、压球后制成煤核，送入软沥青喷挂室喷涂沥青，制得煤核；3.核外炼焦煤的处理：秤出20％～25％的高挥发份煤，经干燥、破碎、筛分，将粒度＜3mm的送入预混机与30％～35％的炼焦用煤混合均匀；4.成品原料制备：将核外炼焦煤送入微摆混合槽，再放入煤核，使两者粘结混合；5.炼焦，得到成品焦炭。本发明不仅适用于现有煤焦工艺，可以较低的成本生产出高反应性、高强度冶金用焦炭，还能改善高炉生产操作，从而进一步降低炼铁成本。

Description

一种高反应性焦炭及其生产方法

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，特别涉及一种高炉生产用多层高反应性焦炭的生产方法。

背景技术

在高炉中应用时，可把高反应性焦炭装入矿石层，以降低储热带温度，起到节能减排的作用。关于焦炭高反应性的获得，目前的研究状况是：

1、通过使用催化剂提高焦炭的反应性

向焦炭中加入催化剂有两种基本方法：

第一种方法是“后添加法”，即当焦炭被推出焦炉炭化室之后，将催化剂或催化剂溶液涂于焦炭的表面，一般选用Fe₃O₄或CaO作为催化剂；第二种方法是“预添加法”，即先将催化剂与配合煤进行混合后，再在焦炉炭化室内进行碳化，一般选用CaO作为催化剂。以上两种方法催化剂在焦炭内的分布不同，前者的催化剂主要集中在焦炭的表面，而后者则几乎均匀地分布于焦炭当中。

研究表明，第一种“后添加法”的高反应性焦炭生产技术，是提高焦炭反应性的一种有效途径。研究认为，选择向焦炭加入催化剂的最好时机应在高炉破碎机之后、焦斗之前，即高炉大K1皮带料头处。但是，焦炭的反应性、催化作用的持久性以及焦炭经冲击后表面催化剂涂层的剥落率等方面都存在明显的缺陷。

第二种“预添加法”的高反应性焦炭生产技术，能够有效地提高焦炭的反应性和强度，可作为提高高炉反应效率的有效手段。然此种方法也存在较为严重的不足：必须保证添加的催化剂与原料煤的混合均匀，方能得到“高焦炭的反应性和强度”的效果，否则适得其反。

2、通过配煤，冶炼出高反应性高强度的焦炭

具体做法是，通过对煤种进行优化，从中选出几种煤，制成微孔小于1μm的占90％以上的焦炭，从而通过配煤，冶炼出高反应性高强度的焦炭。但此种方法受煤源、煤种限制得太严，无法进行长期、稳定的工业生产。

可见，目前尚未发现利用部分高挥发分煤生产具有外部高反应性、内部高强度的适应于高炉生产使用的焦炭的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有的“后添加法”和“预添加法”以及“煤种优化法”高反应性焦炭生产技术所存在的不足，提供一种利用成型煤技术配加高挥发分煤炼成外层具有高热反应性、内核具有高热强度的成品焦及其生产方法。

本发明是这样实现的：该高反应性焦炭为内外两层结构，其内部煤核由配好的炼焦用煤制成，外层由高挥发份煤和配好的炼焦用煤混匀制成。

本发明所述的高挥发份煤包括褐煤、气煤、肥煤等；所述煤核的当量直径为70～110mm，所述焦炭外层厚度为30～45mm。

该高反应性焦炭的生产方法包括以下工艺步骤：

1.配煤——按常规工艺对各种炼焦用煤进行配制。

2.煤核的制作——用皮带秤秤出占煤料总重量45％～50％的配好的炼焦用煤；采用常规的处理方法，破碎至＜2mm，同时加入占煤核用炼焦用煤重量6％～8％的软沥青质粘结剂，经压球后制成煤核；再通过冷却运输机将煤核送入软沥青喷挂室喷涂沥青，使沥青涂盖充分、均匀后待用。

3.核外炼焦煤的处理——用皮带秤秤出占煤料总重量20％～25％的高挥发份煤；通过干燥、破碎、筛分等处理，将粒度＜3mm的高挥发份煤送入预混机与用皮带秤秤出占煤料总重量30％～35％的配好的炼焦用煤混合均匀。

4.成品原料制备——先将混合均匀的核外炼焦煤送入微摆混合槽，再放入煤核，使两者均匀粘结混合，形成成品原料。本发明所用微摆混合槽的摆动频率在120次/分左右，槽底密闭，焊结3～5道

10mm左右的横钢筋；槽底板倾角根据煤核实际滚沾核外炼焦煤的均匀程度和量以及整个工艺的产率来确定，在20～25°，长度在3～4m，宽度在1～1.5m。

5.炼焦——通过带式给料机将成品原料送入焦炉炼焦，进行焦化干馏，此时应减少压实操作50％～70％，同时结焦时间较正常延长6.5％～8.5％；推焦、进入CDQ，得到高反应性焦炭。从微摆混合槽排料到带式给料机上时，成品料的料头距带式给料机皮带面的距离应在400～600mm之间。过高，成品料下落时易造成煤核的破损；过低，可能造成局部堵料。

本发明利用成型煤技术配加高挥发份煤炼成外层具有高热反应性、内核具有高热强度的成品焦，克服了“后添加法的”和“预添加法”高反应性焦炭生产技术所存在的缺陷，解决了受煤源和煤种限制的问题。本发明适用于现有的煤焦工艺，可以较低的成本生产出高反应性、高强度冶金用焦炭，还能改善高炉生产操作，从而进一步降低炼铁成本。

附图说明

附图1为本发明高反应性焦炭的结构示意图。

图中1为焦炭的内核，2为焦炭的外层。

附图2为本发明高反应性焦炭生产方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面参照附图通过实施例对本发明作进一步的描述。

如附图所示，本发明实施例如下。

首先按常规工艺对各种炼焦用煤进行配制。然后，一边制作煤核：通过皮带秤秤出占煤料总重量45％配好的炼焦用煤；采用常规工艺将炼焦用煤破碎至＜2mm，同时加入占其重量6.5％的软沥青质粘结剂，压球后制成当量直径为70～110mm的煤核；通过冷却运输机将煤核送入软沥青喷挂室喷涂沥青，使沥青涂盖充分、均匀，沥青重量约占煤核用炼焦用煤重量的5％；另一边，处理核外炼焦煤：通过皮带秤秤出占煤料总重量25％的褐煤、气煤或肥煤等高挥发份煤(不含外在水分)；采用干燥、破碎、筛分等常规处理工艺将粒度＜3mm的高挥发份煤送入预混机；同时，通过皮带秤秤出占煤料总重量30％的配好的炼焦用煤，送入预混机，使高挥发份煤和炼焦用煤混合均匀，得到核外炼焦煤。再制备成品原料：先将混合均匀的核外炼焦煤送入微摆混合槽，再放入涂有沥青的煤核，使两者均匀粘结混合，外层核外炼焦煤的厚度达到30～45mm，便形成成品原料。本发明所用微摆混合槽的摆动频率在120次/分，槽底密闭，焊结5道

10mm的横钢筋；槽底板倾角为20°，长度4m，宽度1.5m。最后，进行炼焦：通过带式给料机将成品原料送入焦炉炼焦，成品料的料头距带式给料机皮带面的距离为550mm。成品料入炉后减少压实操作60％，结焦时间延长8％。成品原料焦化干馏后，推焦进入CDQ，便得到具有高强度内核1和高反应性外层2的焦炭。

对所得高反应性焦炭试样进行热性能检测的平均结果：CSR为62.67％，CRI为32.63％。以原成品配合煤为原料的焦炭试样的热性能检测的平均结果：CSR为54.38％，CRI为26.44％。可见，与现有技术焦炭相比，采用本发明技术生产的高反应性焦炭的CSR升高了15.24％，其CRI升高了23.41％。

Claims

1.一种高反应性焦炭的生产方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1)配煤——按常规工艺对各种炼焦用煤进行配制；

2)煤核的制作——用皮带秤秤出占煤料总重量45%～50%的配好的炼焦用煤，经破碎至<2mm，加入粘结剂，压球后制成煤核，通过冷却运输机送入软沥青喷挂室喷涂沥青待用；

3)核外炼焦煤的处理——用皮带秤秤出占煤料总重量20%～25%的高挥发份煤，经干燥、破碎、筛分处理，将粒度<3mm的高挥发份煤送入预混机与用皮带秤秤出占煤料总重量30%～35%的配好的炼焦用煤混合均匀；

4)成品原料制备——先将混合均匀的核外炼焦煤送入微摆混合槽，再放入涂有沥青的煤核，使两者均匀粘结混合；

5)炼焦——通过带式给料机将成品原料送入焦炉炼焦，减少压实操作50%～70%，延长结焦时间6.5%～8.5%，推焦后入CDQ，得到具有内外两层结构，且内核由配好的炼焦用煤制成，外层由高挥发份煤和配好的炼焦用煤混匀制成的高反应焦炭。

2.根据权利要求1所述的高反应性焦炭，其特征在于所述的高挥发份煤包括褐煤、气煤、肥煤。

3.根据权利要求1所述的高反应性焦炭，其特征在于所述内核的当量直径为70～110mm，所述焦炭外层厚度为30～45mm。

4.根据权利要求1所述的高反应性焦炭的生产方法，其特征在于所述的粘结剂为软沥青质粘结剂，加入量为煤核用炼焦用煤重量的6%～8%。