CN103965929A - 一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，按以下步骤进行：⑴将粒度大于3mm的高挥发分不黏烟煤破碎；⑵将占炼焦煤总质量10-15%的高挥发分不黏烟煤与占炼焦煤总质量0.08-0.12%煤粉改性剂混合得改性煤；⑶将改性煤与占炼焦煤总质量1-5%的无烟煤混合得混合煤；⑷将混合煤与占炼焦煤总质量75-85%的生产配合炼焦煤混合均匀得炼焦煤；⑸将炼焦煤放入焦炉中按正常焦炉炼焦步骤进行炼焦。本发明可在肥煤、焦煤等炼焦煤的配合煤中加入10%以上的高挥发分不黏烟煤以及5%以上的其它非炼焦煤的情况下，炼出优质焦炭，并且合理利用煤炭资源、降低炼焦成本，扩大利用非焦煤资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，属于利用非炼焦煤炼焦的技术领域，尤其是涉及到对不能直接用于炼焦的高挥发分不黏烟煤添加煤粉改性剂进行改性的炼焦方法。
背景技术
随着我国钢铁工业的快速发展，焦炭产能不断提高。无论在国内和国际市场上，炼焦煤价格大幅度攀升，而炼焦煤质量又有逐年下降的趋势，炼出的焦炭质量难以满足高炉强化冶炼和进一步提高喷煤比的要求，优质炼焦煤资源越来越少而焦炭质量要求越来越高的矛盾日益严重。在炼焦煤供应紧张，价格高涨情况下，通过优化炼焦配煤，来降低炼焦成本，提高焦炭质量，成为解决炼焦煤资源短缺的有效途径。研究利用非焦煤资源代替或部分代替昂贵的焦煤资源炼焦，可以大幅度降低焦炭生产成本，同时可以合理利用我国煤炭资源优势，开发和扩大炼焦用煤的种类，节约优质煤，弥补我国焦煤资源不足的现状。
根据煤岩学观点，煤的显微组分可分为活性组分和惰性组分两部分，当煤中活性组分含量与惰性组分含量达到最优化时，焦炭强度为最好。因而配加物共炭化炼焦技术包括两种配加物，即添加活性组分如粘结剂炼焦和添加惰性组分如焦粉炼焦，其目的主要是扩大煤资源炼焦和提高焦炭质量。近年来开发了许多炼焦新技术，其目的也是解决炼焦煤料中粘结组分不足的问题。可以这样认为，解决扩大炼焦煤源的核心问题是提高炼焦煤料的粘结性问题。添加改性剂、粘结剂，可以提高配合煤的流动度，改善煤料的粘结性和焦炭的显微结构，提高焦炭的冷态强度，降低焦炭的反应性，提高反应后强度。而且改性剂、粘结剂来源广泛，很有可能只需要通过简单的喷洒、混捏配合过程，而不增加复杂的预处理装置，就能在现有的焦炉上实现扩大弱粘结煤的用量，添加改性剂、粘结剂炼焦是一种很有前途的配煤炼焦技术。
我国的高挥发分不黏烟煤和弱黏煤基本上都属于低硫、低灰煤，都可以作为配焦煤，取代部分气煤或1/3焦煤，可根据原配合煤中肥煤的比例，适当配入。高挥发分不黏烟煤是一种在成煤初期已经受到相当程度氧化作用的较低变质程度的烟煤，加热时基本不产生胶质体，水分大，部分还含有一定的次生腐植酸，含氧量高达10％以上。高挥发分不黏烟煤一般可作为气化和发电用煤，也可作为动力及民用燃料。高挥发分不黏烟煤本身没有黏结性，单独炼焦时不结焦，因此配入高挥发分不黏烟煤后，焦炭的机械强度会变差。因其低灰、低硫、挥发分高、变质程度低，在炼焦中可以考虑代替气煤。
目前，在捣固炼焦和配型煤炼焦中配入10%以上的弱粘结性煤已有报道，但是没有通过传统炼焦方式，配入10%以上的高挥发分不黏烟煤的方法。高挥发分不黏烟煤本身没有粘结性，单独炼焦时不结焦，配入该煤后会使焦炭的机械强度变坏，尤其是配煤中肥煤的配入量较少时更为明显。用高挥发分不黏烟煤配煤炼焦可充分利用煤炭资源降低炼焦成本，增加经济效益。随着煤炭资源和焦炭价格的变化及国民经济由计划经济向市场经济转变，在炼焦生产中充分利用价格较低高挥发分不黏烟煤配煤炼焦已是当务之急。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，该方法可在肥煤、焦煤等炼焦煤的配合煤中加入10%以上的高挥发分不黏烟煤以及5%以上的其它非炼焦煤的情况下，炼出优质焦炭。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，按以下步骤进行：
⑴将粒度大于3mm的高挥发分不黏烟煤破碎，控制高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量在80-85%；
⑵将占炼焦煤总质量10-15%的高挥发分不黏烟煤与占炼焦煤总质量0.08-0.12%煤粉改性剂混合得改性煤；
⑶将步骤⑵所得的改性煤与占炼焦煤总质量1-5%的无烟煤混合得混合煤；
⑷将步骤⑶所得的混合煤与占炼焦煤总质量75-85%的生产配合炼焦煤混合均匀得炼焦煤；
⑸将步骤⑷所得炼焦煤放入焦炉中按正常焦炉炼焦步骤进行炼焦；
生产配合煤的组分及质量百分比为：官桥煤26%，烟煤2%，山家林煤8%，许町煤19%，青町煤20%，兑镇煤6%，平顶山煤19%。
一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，按以下步骤进行：
⑴将粒度大于1mm的无烟煤破碎，控制无烟煤中小于1mm的量在70-75%；
⑵将占炼焦煤总质量1-5%的无烟煤与占炼焦煤总质量0.08-0.12%煤粉改性剂混合得改性煤；
⑶将步骤⑵所得的改性煤与占炼焦煤总质量10-15%的高挥发分不黏烟煤混合得混合煤；
⑷将步骤⑶所得的混合煤与占炼焦煤总质量75-85%的生产配合炼焦煤混合均匀得炼焦煤；
⑸将步骤⑷所得炼焦煤放入焦炉中按正常焦炉炼焦步骤进行炼焦；
生产配合煤的组分及质量百分比为：官桥煤26%，烟煤2%，山家林煤8%，许町煤19%，青町煤20%，兑镇煤6%，平顶山煤19%。
一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，按以下步骤进行：
⑴将粒度大于生产标准的添加煤破碎至生产标准；
⑵将占炼焦煤总质量10-15%添加煤与占炼焦煤总质量0.08-0.12%煤粉改性剂混合成为改性煤；
⑶将步骤⑵所得的改性煤与占炼焦煤总质量85-90%的生产配合炼焦煤混合均匀得炼焦煤；
⑷将步骤⑷所得炼焦煤放入焦炉中按正常焦炉炼焦步骤进行炼焦；
生产配合煤的组分及质量百分比为：官桥煤26%，烟煤2%，山家林煤8%，许町煤19%，青町煤20%，兑镇煤6%，平顶山煤19%。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述步骤⑸中，所述炼焦的时间为18-22小时。
前述煤粉改性剂的组分及质量百分比含量为：苯乙酸0.5-9%，硼砂4-20%，氧化硼18-25%，硼酸35-48%，十二烷基苯磺酸钙3.5-8%，N-酰基谷氨酸盐0.4-10.4%，粉末聚乙烯2-7%，无规聚丙烯2.5-18.5%，钠基膨润土5.5-6%，铁精矿粉1.5-13.5%，以上组分之和为100%。
前述煤粉改性剂采用重庆路牛科技有限责任公司的煤粉改性剂。
前述添加煤为无烟煤或者高挥发分不黏烟煤，无烟煤的生产标准为无烟煤中小于1mm的量在70-75%，高挥发分不黏烟煤的生产标准为高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量在80-85%。
本发明经过40kg焦炉试验验证，取得了良好的试验结果，焦炭热态强度（CSR、CRI）和冷态强度（M40、M10）达到冶金焦炭2级以上水平。40kg焦炉试验配煤方案及效果见表1、表2、表3。
表140kg焦炉试验配煤方案
表240kg焦炉试验煤质分析数据
表340kg焦炉试验焦炭质量数据
验证结果表明，通过本发明的炼焦方法，可以解决非焦煤在炼焦过程中膨胀、结焦性差的问题，降低焦炭反应性，提高焦炭反应后强度，同时提高抗碎强度，耐磨强度。
本发明的有益效果是：
本发明可以扩大炼焦煤资源，降低炼焦成本，满足迅速发展的钢铁企业生产的需要。
本发明可在肥煤、焦煤等炼焦煤的配合煤中加入10%以上的高挥发分不黏烟煤以及5%以上的其它非炼焦煤的情况下，炼出优质焦炭，并且合理利用煤炭资源、降低炼焦成本，扩大利用非焦煤资源。
本发明可以解决非焦煤在炼焦过程中膨胀、结焦性差的问题，降低焦炭反应性，提高焦炭反应后强度，同时提高抗碎强度，耐磨强度。
本发明采用了煤粉改性剂对非炼焦煤改性，所得改性的非炼焦煤占炼焦配合煤的质量比最高达72.5%以上，不但能节约大量炼焦煤资源，而且可大幅度降低炼焦成本。
本发明通过对不能直接用于炼焦的非炼焦煤中的高挥发分不黏烟煤加入煤粉改性剂进行改性，使改性煤能够直接用于炼焦，解决非焦煤在炼焦过程中膨胀、结焦性差的问题，使改性煤达到炼出优质焦炭的要求。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，包括如下步骤：
（1）将粒度大于3mm的高挥发分不黏烟煤破碎，控制高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量控制在80%。
（2）将占炼焦煤总质量10%高挥发分不黏烟煤与占炼焦煤总质量0.10%煤粉改性剂混合成为改性煤。
（3）将所得改性煤与占炼焦煤总质量4.90%无烟煤混合。
（4）将所得混合煤与占炼焦煤总质量85%生产配合炼焦煤混合均匀。
（5）按焦炉炼焦步骤进行炼焦。
实施例2：
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，包括如下步骤：
（1）将粒度大于1mm的无烟煤破碎，控制无烟煤小于1mm的量控制在75%。
（2）将占炼焦煤总质量5%无烟煤与占炼焦煤总质量0.10%煤粉改性剂混合成为改性煤。
（3）将所得改性煤与占炼焦煤总质量14.9%高挥发分不黏烟煤混合。
（4）将所得混合煤与占炼焦煤总质量80%生产配合炼焦煤混合均匀。
（5）按焦炉炼焦步骤进行炼焦。
实施例3：
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，包括如下步骤：
（1）将粒度大于3mm的高挥发分不黏烟煤破碎，控制高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量控制在85%。
（2）将占炼焦煤总质量14.9%高挥发分不黏烟煤与占炼焦煤总质量0.10%煤粉改性剂混合成为改性煤。
（3）将所得改性煤与占炼焦煤总质量85%生产配合炼焦煤混合均匀。
（4）按焦炉炼焦步骤进行炼焦。
实施例4：
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，包括如下步骤：
（1）将粒度大于1mm的无烟煤破碎，控制无烟煤小于1mm的量控制在70%。
（2）将占炼焦煤总质量10%无烟煤与占炼焦煤总质量0.10%煤粉改性剂混合成为改性煤。
（3）将所得改性煤与占炼焦煤总质量89.9%生产配合炼焦煤混合均匀。
（4）按焦炉炼焦步骤进行炼焦。
实施例5：
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，包括如下步骤：
（1）将粒度大于3mm的高挥发分不黏烟煤破碎，控制高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量控制在85%。
（2）将占炼焦煤总质量12%高挥发分不黏烟煤与占炼焦煤总质量0.08%煤粉改性剂混合成为改性煤。
（3）将所得改性煤与占炼焦煤总质量5%无烟煤混合。
（4）将所得混合煤与占炼焦煤总质量82.92%生产配合炼焦煤混合均匀。
（5）按焦炉炼焦步骤进行炼焦。
实施例6：
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，包括如下步骤：
（1）将粒度大于1mm的无烟煤破碎，控制无烟煤小于1mm的量控制在70%。
（2）将占炼焦煤总质量4%无烟煤与占炼焦煤总质量0.08%煤粉改性剂混合成为改性煤。
（3）将所得改性煤与占炼焦煤总质量10.92%高挥发分不黏烟煤混合。
（4）将所得混合煤与占炼焦煤总质量85%生产配合炼焦煤混合均匀。
（5）按焦炉炼焦步骤进行炼焦。
实施例7：
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，包括如下步骤：
（1）将粒度大于3mm的高挥发分不黏烟煤破碎，控制高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量控制在8%。
（2）将占炼焦煤总质量15%高挥发分不黏烟煤与占炼焦煤总质量0.12%煤粉改性剂混合成为改性煤。
（3）将所得改性煤与占炼焦煤总质量3%无烟煤混合。
（4）将所得混合煤与占炼焦煤总质量81.88%生产配合炼焦煤混合均匀。
（5）按焦炉炼焦步骤进行炼焦。
实施例8：
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，包括如下步骤：
（1）将粒度大于1mm的无烟煤破碎，控制无烟煤小于1mm的量控制在73%。
（2）将占炼焦煤总质量3%无烟煤与占炼焦煤总质量0.12%煤粉改性剂混合成为改性煤。
（3）将所得改性煤与占炼焦煤总质量13.88%高挥发分不黏烟煤混合。
（4）将所得混合煤与占炼焦煤总质量83%生产配合炼焦煤混合均匀。
（5）按焦炉炼焦步骤进行炼焦。
实施例9：
本实施例提供的一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，在工业生产过程中，主要包括如下步骤：
（1）将粒度大于3mm的高挥发分不黏烟煤破碎，控制高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量控制在82%。
（2）通过调节上料皮带的速度，控制配合煤中各种煤的比例（重量按干煤计算）为：10%的高挥发分不黏烟煤，5%的其它非炼焦煤，85%生产配合煤。
（3）通过调整皮带的速度控制改性剂的配加量，保证上料皮带上每小时改性剂的配加量为每小时配煤运输总煤量的0.08%，
（4）将改性配合煤破碎，保证改性配合煤中小于3mm的量控制在75%±3的范围内。
（5）按焦炉炼焦生产工艺进行炼焦生产。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
⑴将粒度大于3mm的高挥发分不黏烟煤破碎，控制高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量在80-85%；
⑵将占炼焦煤总质量10-15%的高挥发分不黏烟煤与占炼焦煤总质量0.08-0.12%煤粉改性剂混合得改性煤；
⑶将步骤⑵所得的改性煤与占炼焦煤总质量1-5%的无烟煤混合得混合煤；
⑷将步骤⑶所得的混合煤与占炼焦煤总质量75-85%的生产配合炼焦煤混合均匀得炼焦煤；
⑸将步骤⑷所得炼焦煤放入焦炉中按正常焦炉炼焦步骤进行炼焦；
所述生产配合煤的组分及质量百分比为：官桥煤26%，烟煤2%，山家林煤8%，许町煤19%，青町煤20%，兑镇煤6%，平顶山煤19%。
2.一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
⑴将粒度大于1mm的无烟煤破碎，控制无烟煤中小于1mm的量在70-75%；
⑵将占炼焦煤总质量1-5%的无烟煤与占炼焦煤总质量0.08-0.12%煤粉改性剂混合得改性煤；
⑶将步骤⑵所得的改性煤与占炼焦煤总质量10-15%的高挥发分不黏烟煤混合得混合煤；
⑷将步骤⑶所得的混合煤与占炼焦煤总质量75-85%的生产配合炼焦煤混合均匀得炼焦煤；
⑸将步骤⑷所得炼焦煤放入焦炉中按正常焦炉炼焦步骤进行炼焦；
所述生产配合煤的组分及质量百分比为：官桥煤26%，烟煤2%，山家林煤8%，许町煤19%，青町煤20%，兑镇煤6%，平顶山煤19%。
3.一种在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
⑴将粒度大于生产标准的添加煤破碎至生产标准；
⑵将占炼焦煤总质量10-15%添加煤与占炼焦煤总质量0.08-0.12%煤粉改性剂混合成为改性煤；
⑶将步骤⑵所得的改性煤与占炼焦煤总质量85-90%的生产配合炼焦煤混合均匀得炼焦煤；
⑷将步骤⑷所得炼焦煤放入焦炉中按正常焦炉炼焦步骤进行炼焦；
所述生产配合煤的组分及质量百分比为：官桥煤26%，烟煤2%，山家林煤8%，许町煤19%，青町煤20%，兑镇煤6%，平顶山煤19%。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，其特征在于：所述步骤⑸中，所述炼焦的时间为18-22小时。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，其特征在于：所述煤粉改性剂的组分及质量百分比含量为：苯乙酸0.5-9%，硼砂4-20%，氧化硼18-25%，硼酸35-48%，十二烷基苯磺酸钙3.5-8%，N-酰基谷氨酸盐0.4-10.4%，粉末聚乙烯2-7%，无规聚丙烯2.5-18.5%，钠基膨润土5.5-6%，铁精矿粉1.5-13.5%，以上组分之和为100%。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，其特征在于：所述煤粉改性剂采用重庆路牛科技有限责任公司的煤粉改性剂。
7.根据权利要求3中所述的在炼焦过程中提高高挥发分不黏烟煤用量的方法，其特征在于：所述添加煤为无烟煤或者高挥发分不黏烟煤，所述无烟煤的生产标准为无烟煤中小于1mm的量在70-75%，所述高挥发分不黏烟煤的生产标准为高挥发分不黏烟煤中小于3mm的量在80-85%。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |