CN104194816A

CN104194816A - 一种制备焦炭的方法

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Publication number: CN104194816A
Application number: CN201410448493.5A
Authority: CN
Inventors: 柴玉军; 王青木; 田永杰
Original assignee: SHANDONG JUMING ENERGY Co Ltd
Current assignee: SHANDONG JUMING ENERGY Co Ltd
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: CN104194816B

Abstract

一种制备焦炭的方法。本发明提供了一种用于斜底式焦炉炼型焦的制备方法，本发明方法包括对原料主焦煤、瘦煤、无烟煤、焦粉、沥青和石油焦进行干馏处理。本发明将配煤按一定比例高温高压搅拌，成型、装炉、炭化，制得型焦。该配方有效解决高温、快速加热时胶质体变化的影响，焦炭质量达到国标一级率达95％以上，具有产品规格均匀、块度大，强度高，气孔率和反应性较低，灰分、硫份低的特点。

Description

一种制备焦炭的方法

技术领域

本发明涉及一种型焦炼制配方，特别是用于斜底式焦炉炼型焦的配方和斜底式焦炉炼焦方法。

背景技术

近年来，由于全球钢铁的生产量持续增加，导致焦炭的需求量进一步增大。随着钢铁高炉大型化和高压喷吹技术的发展，大型高炉对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高。并且，由于炼焦煤资源的日渐稀缺所导致入炉煤价格长期居高不下，再加上焦炭价格日渐低迷，要求焦化企业减低入炉煤成本、提高焦炭产品质量。为此，焦化行业要求优化入炉煤方案，尽可能地降低焦煤配比，最终实现入炉原料煤大幅度降低，提高焦炭产品的市场竞争力。

型焦是用一种或几种煤粉与一定比例的粘结剂、固硫剂，采用适当的工艺和设备加工成具有一定形状和大小及物理化学性能块状燃料。主要原料为焦炭生产和运输过程中生产的实下物，即颗粒小于5mm的粉末状态的焦粉或弱黏结煤粉。该原料很难利用，而且直接燃用会给环境造成更大的污染，将焦粉或煤粉制成型焦，完全可替代焦炭用于钢铁的冶炼和铸造行业，焦粉制成的型焦可广泛应用于冶炼、化工、锅炉燃烧等行业。

配煤就是把不同变质程度的炼焦煤，按适当的比例配合起来，利用各种煤在性质上的相辅相成，以生产符合要求的焦炭。配煤的质量优于单种煤，同时吨焦炭所需煤的价格也有很大优势，因此配煤对合理利用煤资源、节约优质炼焦煤、扩大炼焦煤资源有着重要意义。

斜底式焦炉的炭化室底部为倾斜结构。焦炉结构简单，砖型少，所产煤气不出炉，自给自足，不需要外部热源。供热全面，燃料燃烧充分，高效利用热能，对环境和大气的污染小，结构紧凑合理，占地面积小。与目前使用的机焦炉相比，节省设备、操作方便、减少炭化结焦时间、成焦率高、经济效益高的诸多优点。是一种清洁环保型机焦炉。

目前我国型焦的一般生产工艺是煤粉(或焦末)先粉碎-加入添加剂混捏搅拌-冷(热)压力成型-烘干或炭化出成品。而原工艺生产出来的产品主要问题标线在冷热强度上差，尤其是实用中的热稳定性差。配料配比不正确是主要原因之一。本发明就目前型焦生产工艺的配煤问题提出了一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种用于斜底式焦炉炼型焦的配煤配方及型焦的炼制方法。该配方可以有效克服高温、快速加热时胶质体变化的影响。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种焦炭的制备方法，包括对原料主焦煤、瘦煤、无烟煤、焦粉、沥青和石油焦进行干馏处理。

其中，所述原料的重量份配比为：

特别是，所述原料的重量份配比优选为：

尤其是，所述原料的重量份配比进一步优选为：

特别是，所述主焦煤的挥发份是20-33％，优选为26.7％；粘结指数(G值)>86，优选为88；胶质层最大厚度(Y值)是14-19mm，优选为17-18mm；灰分含量在≤10.5％，优选为≤9％；硫份含量是≤0.7％，优选为≤0.5％；

所述瘦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>10％～20％，优选为15％；黏结指数G>20～65，优选为40-60；胶质层最大厚度(Y值)为10-100mm，优选为20-40mm；

所述无烟煤的挥发份是5-85％，优选为6-7％；胶质层最大厚度(Y值)是6-9mm，优选为7-8mm；灰分含量在≤4％，优选为≤2％；硫份含量是≤0.5％，优选为≤0.2％；

所述焦粉灰分含量为10-30％，优选为19.67-27％；硫份含量<1.0％，优选为<0.85％；挥发份含量为1.5-3.6％，优选为1.85-3.2％；水分含量为1-5％，优选为1.21-4％；

所述沥青的软化点为65-125℃，优选为95℃；沥青的甲苯不容物是20-40％，优选为25-31％；挥发分是56-65％，优选为57-62％；灰分是0.1-1.5％，优选为0.9％；

所述石油焦的硫份含量是0.3-0.8％，优选为0.5-0.6％；石油焦的灰分含量为0.03-0.06％，优选为0.04-0.05％；挥发份含量为8-13％，优选为9-10％。

其中，所述原料选择粒度为30-50目的主焦煤粉，优选为40目；粒度为30-50目的瘦煤，优选为40目；粒度为50-70目的无烟煤，优选为60目；粒度为80-150的焦粉，优选为100目；粒度为20-40目的沥青，优选为30目；粒度为80-150的石油焦，优选为60目。

本发明另一方面提供一种焦炭的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：

1)按照如下重量份配比准备原料

2)压铸处理

将原料混合均匀后进行压铸处理，制得型煤；

3)炭化处理

将型煤置于焦炉内，加热，进行干馏炭化处理，即得。

其中，步骤1)中所述原料的重量份配比优选为：

特别是，所述原料的重量份配比进一步优选为：

特别是，步骤1)中所述原料主焦煤的粒度为30-50目，优选为40目；无烟煤的粒度为50-70目，优选为60目；焦粉的粒度为80-150目，优选为100目；沥青的粒度为20-40目，优选为30目；石油焦的粒度为50-70目，优选为60目。

尤其是，还包括将原料粉碎后过筛，制得所述的原料粉。

特别是，还包括步骤1A)，向混合均匀的原料中通入蒸汽，在搅拌状态下加热原料，对原料进行加热处理，制得配合煤混合物，然后再进行所述的压铸处理。

在搅拌状态下向混合均匀的原料中通入热蒸汽，加热原料，原料受热挥发出1％-2％的挥发物，同时沥青受热软化，将主焦煤粉、无烟煤粉、石油焦粉、细焦粉粘结，物料发生物理变化，制得配合煤混合物。

其中，所述蒸汽的温度为180℃-220℃，优选为200℃；压力为6-12kg/cm²，优选为8kg/cm²；所述加热处理的时间为10-15min，优选为12min；所述通入的蒸汽的流量为1-3吨/小时，优选为2吨/小时。

特别是，所述搅拌状态下的搅拌速率为50-100r/min，优选为80r/min。

尤其是，在搅拌状态下将原料混合均匀之后，再通入所述的蒸汽，进行加热处理。

特别是，所述搅拌状态下的搅拌的速率为50-100r/min，优选为80r/min。

其中，步骤2)中所述压铸处理过程中的相对压力为25-30MPa，优选为26MPa。

特别是，所述型煤的密度为1.39-1.40g/cm³，优选为1.40g/cm³。

特别是，还包括步骤1B)，将压铸成型的型煤放置0.5-1h后，再进行所述的炭化处理。

尤其是，型煤放置过程中的温度为0-40℃，优选为15-35℃。

特别是，采用液压机对混合均匀的原料进行所述的压铸处理。

尤其是，采用液压机对配合煤混合物进行所述的压铸处理，制得型煤。

其中，步骤3)中所述炭化处理按照如下步骤顺序进行：

3-1)加热使型煤以9-11℃/min的升温速率升温至350-400℃，在温度为350-400℃的条件下保持6-8h；

3-2)加热升温使型煤以4-6℃/min的升温速率升温至400-550℃，在温度为400-550℃的条件下保持4-6h；

3-3)加热升温使型煤以2-4℃/min的升温速率升温至550-1050℃，在温度为550-1050℃的条件下保持4-8h。

特别是，步骤3-1)的温度优选为350℃；步骤3-2)的温度优选为400-500℃；步骤3-3)中温度优选为1000-1050℃。

特别是，步骤3-1)中开启加热系统，对焦炉内的型煤进行快速加热升温，对型煤进行干燥脱气处理，使型煤中的水分全部变为水蒸气带出炭化室外，同时排出产生的N₂、CH₄、CO等气体，生成干煤；步骤3-2)中继续加热升温炭化室，对焦炉内的干煤进行均衡加热，炭化室内温度趋于平衡，型煤发生活波分解，生成和排出大量的煤气和焦油蒸汽等化合物，使型煤软化生成胶质体，最后固化形成半焦；步骤3-3)中继续加热升温，对焦炉内的半焦进行推焦加热，半焦发生裂解反应，析出以氢气为主的气体物质，半焦的裂解和缩聚反应趋缓，析出的气体量减少，形成焦炭。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1、本发明方法制备焦炭的原料配方科学，有效解决了斜底式焦炉在高温干馏处理过程中，由于快速加热时胶质体发生变化导致胶质体温度间隔发生变化，提高了干馏处理过程中的加热速度，并使胶质层增加，煤的流动性和膨胀性增加，进而使气体逸散加快，半焦阶段裂纹增多，降低了收缩时焦炭受力不均衡，影响成焦率和焦炭质量的技术问题，有效提高了型焦的质量，显著提高了型焦的强度。

2、本发明方法制备的型焦产品规格均匀，块度大，达到120-130mm；而且强度高，落下强度>95％，减少了焦炭在运输过程中的破损率，降低了焦炭的损耗；本发明方法制备的焦炭的气孔率低，产品置于空气中不易被氧化；而且焦炭的反应能力小，反应性低，反应热强度高，在铸造或冶金过程中不存在由于炉内的CO₂生成CO，产生吸热反应，降低冶炼炉内形成的温度范围宽、温度高的高温带。

3、本发明方法制备的焦炭的灰分、硫分和碳烧失率低，干焦得率高，质量标准达到国标一级率>95；煤种适应性广，原料储量大，价格低，易获得，具有低成本，高回收率优点。

4、本发明方法制备的焦炭的固定碳含量高，达到88％以上，发热量高，达到35000kj/kg以上，焦炭的比表面积小，燃烧比降低；焦炭块度大，熔炼过程中熔炼温度高。

5、本发明方法制备的焦炭为符合国家标准的铸造焦炭、冶金焦炭。

6、本发明提供的配煤配方可以用于斜底式焦炉炼焦。降低了对环境和大气的污染，减少成本投入，为斜底式机焦炉炼制型焦提供一种切实有效的配煤配方及炼型焦的方法。

7、本发明方法制备工艺方法简单，产品质量稳定效果明显，并且使用方便。

具体实施方式

本发明的具体实施方式中选用的主焦煤的挥发份是20-33％；粘结指数(G值)>86；胶质层最大厚度(Y值)为17-18mm；灰分含量为≤9％；硫份含量为≤0.5％；

瘦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf为15-17％；黏结指数G为40-60；胶质层最大厚度(Y值)为20-40mm；

无烟煤的挥发份为6-7％；胶质层最大厚度(Y值)为7-8mm；灰分含量为≤2％；硫份含量为≤0.2％；

焦粉灰分含量为19.67-27％；硫份含量<0.85％；挥发份含量为1.85-3.2％；水分含量为1.21-4％；

沥青的软化点为65-125℃；甲苯不容物是20％-40％，优选为25-31％；挥发分57-62％；灰分为0.7-1.1％；

石油焦的硫份含量为0.5-0.6％；灰分含量为0.04-0.05％；挥发份含量为9-10％。

除了上述特征的主焦煤、瘦煤、无烟煤、焦粉、沥青和石油焦之外，具有如下特征的主焦煤、瘦煤、无烟煤、焦粉、沥青和石油焦均适用于本发明。

主焦煤的挥发份是20-33％；粘结指数(G值)>86；胶质层最大厚度(Y值)是14-19mm；灰分含量在≤10.5％；硫份含量是≤0.7％；

瘦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>10％～20％；黏结指数G>20～65；胶质层最大厚度(Y值)为10-100mm；

无烟煤的挥发份是5-8％；胶质层最大厚度(Y值)是6-9mm；灰分含量在≤4％，；硫份含量是≤0.5％；

焦粉灰分含量为10-30％；硫份含量<1.0％；挥发份含量为1.5-3.6％；水分含量为1-5％；

沥青的软化点为65-125℃；沥青的甲苯不容物是20％-40％；挥发分是56-65％；灰分是0.1-1.5％；

石油焦的硫份含量是0.3％-0.8％；石油焦的灰分含量为0.03-0.06％；挥发份含量为8-13％。

实施例1

1)原料粉碎处理

将主焦煤、瘦煤、无烟煤、焦粉、沥青和石油焦单独粉碎，制成主焦煤粉、瘦煤粉、无烟煤粉、细焦粉、沥青粉和石油焦粉，其中粉碎后的主焦煤粉的粒度为40目、瘦煤的粒度为40目，无烟煤粉的粒度为60目、细焦粉的粒度为100目，沥青粉的粒度为30目，石油焦的粒度为60目，粉碎后的原料粉末分别存储于相应的原料仓，备用。

2)原料称量与混合

2A)按照如下重量配比称量原料(×10kg)

2B)将主焦煤粉、瘦煤粉、无烟煤粉、细焦粉、沥青粉和石油焦粉置于双螺旋搅拌机中搅拌，混合均匀，制得混合原料粉，其中搅拌速率为80r/min。

3)加热处理

将混合原料粉置于混合机内，通入蒸汽，在搅拌状态下对原料进行加热处理，沥青软化将主焦煤粉、瘦煤粉、无烟煤粉、焦粉和石油焦粉粘结，同时去除混合原料粉中的部分挥发份，制得配合煤混合物，其中通入混合机内的蒸汽的温度为200℃，蒸汽相对压力为8kg/cm²，蒸汽的流量为2吨/小时(即2t/h)，加热处理时间为12min，搅拌速率为80rpm。

蒸汽加热搅拌使原料煤和沥青充分混合均匀，由于沥青具有粘结性的物理性质，可以将不同煤种粘结到一起，起到粘结的作用，使原料煤的物理形态发生变化，便于压铸成型。

4)压铸处理

将配合煤混合物置于SK650-6D型焦液压机(洛阳赛科思机械自动化设备有限公司，SK650-6D型焦液压机)中，进行压铸处理，制成密度为1.40g/cm³的型煤，然后室温(15-35℃)下放置0.5h，去除混合原料粉中的水蒸气和部分挥发份，其中，压铸处理的相对压力为26MPa，型煤直径为132±2mm。

型煤压铸处理过程中，当型煤的密度等于或高于临界值(1.41g/cm³)时，会发生强劲反弹，导致型煤破碎，降低焦炭的产率。

配合煤混合物经过加热处理和压铸处理，由常温升高到到200℃左右时，会产生水蒸气及少量的挥发份物质，如果压铸后的型煤直接进入炭化室会使型煤产生裂纹，影响型煤质量，因此为了使附着于型煤的水蒸气和少量挥发份排出去，在室温下放置半小时。

5)炭化处理

将型煤放置于焦煤炉(斜底式机焦煤炉)内，关闭炉门，开启焦煤炉的加热系统，对炉内型煤进行加热升温处理：

5-1)炭化处理第一阶段

对焦炉内的型煤以10℃/h的加热速率进行快速加热，升温至350℃，并在温度为350℃的条件下保持6h，型煤在第一阶段进行干燥、脱气处理，型煤中的水分全部变为水蒸气带出炭化室外，同时排出产生的N₂、CH₄、CO等气体，生成干煤；

煤是以有机质为主，另外夹杂少量无机矿物质的固体可燃矿物，故煤的分子结构具有明显的有机化合物的特征，一般煤的分子结构的基本单元是大分子芳烃族稠环化合物的六碳环平面网格，在大分子稠环周围，连接许多烃类的侧链结构、氧键和各种官能团。侧链和氧键又将大分子的碳网格在空间以不同角度互相连接，构成了煤的复杂的大分子结构，碳原子大部分集中在六碳环平面网格中，氢、氧等原子基本上集中在碳网周围及侧链中，随着煤的变质程度加深，煤的基本结构单元六碳环平面网格随之变大，侧链逐渐减少。在煤受热分解的过程中，侧链逐渐断裂，生成小分子的气态和液态产物，断掉侧链和氢的碳原子网格不断缩合加大。该过程为强化供热，每小时的供热量较大，不仅消除了装煤初期的温降现象，而且使燃烧室温度升高了40-50℃。当温度升到200℃以上时，褐煤发生脱羧基反应，继续加热升温至300℃，主焦煤和无烟煤发生缩合作用。该过程发生主要作用是脱水和脱气(N₂、CH₄、CO)。当脱气脱水结束后，为了避免烧坏炉墙，损害设备，本发明在该阶段停止加热1h。

5-2)炭化处理第二阶段

对干煤继续加热，以5℃/h的加热速率进行均衡加热，升温至500℃，并在温度为500℃的条件下保持4h，炭化室内温度趋于平衡，型煤发生分解，生成和排出大量的煤气和焦油蒸汽等化合物，使型煤软化生成胶质体，生成半焦；

该过程炭化室内的煤料温度趋于均衡，450℃时排出的焦油量最大，在450～550℃时气体析出量最多。无烟煤在350℃左右开始软化，随后是熔融、黏结，到550℃时结成半焦，由于炭化过程的放热反应，焦饼中心的温度仍持续升高，焦饼进一步熟化。

当煤粒隔绝空气加热至一定温度时，煤粒开始软化，在表面上出现含有气泡的液膜。温度进一步升高至500～550℃时，液体膜外层开始固化生成半焦，中间仍为胶质体，内部为未变化的煤。由于加热速度高，增加了原料煤的胶质体的量，提高了煤的流动性和膨胀性，煤的流动性的增加可以减少粘结性煤的使用；膨胀性增加，可以提高焦炭的气孔率，提升焦炭品质；热解的煤粒沿着颗粒的接触表面产生界面结合，表面的粘结不仅发生在熔融颗粒与不熔颗粒之间，也发生在相邻颗粒产生的胶质体交界面上；煤热解生成的胶质体逐渐增加，当液相的生成速度与热解速度相等时，胶质体的流动性达到最大，此后，胶质体的分解速度超过了生成速度，胶质体的流动性逐渐下降，直到全部固化成为半焦。胶质体的固化是液相分解产生的游离基缩聚的结果。胶质体的固化过程是胶质体中的化合物因脱氢、脱烷基和其他热解反应而引起芳构化和炭化的过程。最终，煤内的有机质经过热分解和缩聚等一系列化学反应，通过胶质体阶段(也称塑性阶段)，发生黏结和固化而形成半焦。

5-3)炭化第三阶段

对半焦继续加热，以3℃/h的加热速率进行推焦加热，升温至1050℃，并在温度为1050℃的条件下保持5h，焦化室内半焦发生裂解反应，析出以氢气为主的气体物质，斜底式机焦炉内产生的焦油等挥发份燃烧产生热量，使型煤继续升温，当半焦的裂解和缩聚反应趋缓，析出的气体量减少，半焦形成焦炭，然后将焦炭推出机焦煤炉。

该过程是由半焦进一步缩聚而生成焦炭的阶段。胶质体固化形成半焦后继续受热，半焦发生裂解，析出以氢气为主的气体，几乎没有焦油产生。这时的裂解反应主要是芳香化合物脱氢过程，同时产生带电的自由基，自由基相互缩聚而稳定化，随着温度的升高，缩聚反应进一步发展，自由基的缩聚使芳香碳网不断增大，碳网的排列也趋于规则化。半焦的体积发生收缩，由于半焦组成的不均匀性，体积收缩也是不均匀的，造成半焦内部产生应力当应力大于半焦的强度时就产生了裂纹。温度继续升高到1050℃，半焦的裂解和缩聚反应趋缓，析出的气体量减少，半焦形成了具有一定块度和强度的银灰色的并且有金属光泽的焦炭。

本发明根据炭化室内煤料干馏各阶段需热量的不同，实行分段合理供热的焦炉加热调节技术，该方法可以极大的减少热量的消耗，程序加热可节省炼焦热耗6～10％，减少工业生产的成本，同时炉顶空间温度约降低20℃；炭化室顶沉积炭减少，保护了设备。

本发明制备的焦炭的物理、化学性能按照中国铸造焦质量标准(GB8729-88)、冶金焦炭质量标准(GB/T1996-2003)的方法测定，测定结果如表1所示。

实施例2

1)原料粉碎处理

将主焦煤、瘦煤、无烟煤、沥青和石油焦单独粉碎，制成主焦煤粉、瘦煤粉、无烟煤粉、沥青粉和石油焦粉，其中粉碎后的主焦煤粉的粒度为30目、瘦煤粉的粒度为50目、无烟煤粉的粒度为50目、沥青粉的粒度为20目，石油焦粉的粒度为150目，粉碎后的原料粉末分别存储于相应的原料仓，备用。

2)原料称量与混合

2A)按照如下重量配比称量原料(×10kg)

2B)将主焦煤粉、瘦煤、无烟煤粉、沥青粉和石油焦粉置于双螺旋搅拌机中搅拌，混合均匀，制得混合原料粉，其中搅拌速率为50r/min。

3)加热处理

将混合原料粉置于混合机内，通入蒸汽，在搅拌状态下对原料进行加热处理，沥青软化将主焦煤粉、瘦煤粉、无烟煤粉、石油焦粉、细焦粉粘结，制得配合煤混合物，其中通入混合室内的蒸汽的温度为180℃，蒸汽相对压力为6kg/cm²，蒸汽的流量为3t/h，加热处理时间为15min，搅拌速率为50rpm。

4)压铸处理

将配合煤混合物置于SK650-6D型焦液压机(洛阳赛科思机械自动化设备有限公司，SK650-6D型焦液压机)中，进行压铸处理，制成密度为1.39g/cm³的型煤，然后室温(15-25℃)下放置1h，去除混合原料粉中的水蒸气和部分挥发份，其中，压铸处理的相对压力为25MPa，型煤直径为130±2min。

5)炭化处理

5-1)炭化处理第一阶段

对焦炉内的型煤以9℃/h的加热速率进行快速加热，升温至350℃，并在温度为350℃的条件下保持8h，型煤在第一阶段进行干燥、脱气处理，生成干煤；

5-2)炭化处理第二阶段

对干煤继续加热，以4℃/h的加热速率进行均衡加热，升温至400℃，并在温度为400℃的条件下保持6h，炭化室内温度趋于平衡，型煤发生分解，生成和排出大量的煤气和焦油蒸汽等化合物，使型煤软化生成胶质体，生成半焦；

5-3)炭化第三阶段

对半焦继续加热，以2℃/h的加热速率进行推焦加热，升温至550℃，并在温度为550℃的条件下保持8h，焦化室内半焦发生裂解反应，析出以氢气为主的气体物质，斜底式机焦炉内产生的焦油等挥发份燃烧产生热量，使型煤继续升温，当半焦的裂解和缩聚反应趋缓，析出的气体量减少，半焦形成焦炭，然后将焦炭推出机焦煤炉。

实施例3

1)原料粉碎处理

将主焦煤、瘦煤、无烟煤、焦粉、沥青和石油焦单独粉碎，制成主焦煤粉、瘦煤粉、无烟煤粉、细焦粉、沥青粉和石油焦粉，其中粉碎后的主焦煤粉的粒度为50目、瘦煤的粒度为30目，无烟煤粉的粒度为70目、细焦粉的粒度为150目，沥青粉的粒度为40目，石油焦的粒度为80目，粉碎后的原料粉末分别存储于相应的原料仓，备用。

2)原料称量与混合

2A)按照如下重量配比称量原料(×10kg)

2B)将主焦煤粉、瘦煤粉、无烟煤粉、细焦粉、沥青粉、石油焦粉置于双螺旋搅拌机中搅拌，混合均匀，制得混合原料粉，其中搅拌速率为100r/min，。

3)加热处理

将混合原料粉置于混合机内，通入蒸汽，在搅拌状态下对原料进行加热处理，沥青软化将主焦煤粉、瘦煤粉、无烟煤粉、石油焦粉、细焦粉粘结，制得配合煤混合物，其中通入混合室内的蒸汽的温度为220℃，蒸汽相对压力为12kg/cm²，蒸汽的流量为1t/h；加热处理时间为10min，搅拌速率为100rpm。

4)压铸处理

将配合煤混合物置于SK650-6D型焦液压机(洛阳赛科思机械自动化设备有限公司，SK650-6D型焦液压机)中，进行压铸处理，制成密度为1.39g/cm³的型煤，然后室温(20-30℃)下放置0.5h，去除混合原料粉中的水蒸气和部分挥发份，其中，压铸处理的相对压力为30MPa，型煤直径为125±2min。

5)炭化处理

5-1)炭化处理第一阶段

对焦炉内的型煤以11℃/h的加热速率进行快速加热，升温至400℃，并在温度为400℃的条件下保持6h，型煤在第一阶段进行干燥、脱气处理，生成干煤；

5-2)炭化处理第二阶段

对干煤继续加热，以6℃/h的加热速率进行均衡加热，升温至550℃，并在温度为550℃的条件下保持4h，生成半焦；

5-3)炭化处理第三阶段

对半焦继续加热，以4℃/h的加热速率进行推焦加热，升温至1050℃，并在温度为1050℃的条件下保持4h，当半焦的裂解和缩聚反应趋缓，析出的气体量减少，半焦形成焦炭，然后将焦炭推出机焦煤炉。

实施例4

除了步骤2)中按照如下重量配比称量原料；

步骤4)中压铸成的型煤的直径为135±2mm，室温(10-25℃)下静置1h；步骤5)中炭化处理第一阶段保温时间为7h，炭化处理第三阶段的升温温度为1000℃之外，其余与实施例1相同；

实施例5

除了步骤2)中按照如下重量配比称量原料；

步骤4)中压铸成的型煤的直径为125±2mm；步骤5)中炭化处理第一阶段保温时间为7h之外，其余与实施例1相同；

表1 本发明制备型焦的理化特性测定结果

指标	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						灰分(％)	8.3	8.4	9.0	8.1	9.5
硫分(％)	0.5	0.4	0.5	0.4	0.2
						挥发份(％)	1.0	1.0	0.5	0.9	0.9
固定碳(％)	95	88	92	94	90
						发热量(kj/kg)	38500	35100	35300	37100	39000
落下强度(％)	>96	>88	>94	>95	>94
						气孔率(％)	35.5	40.4	30.8	38.4	33.6
块度(mm)	125	120	130	120	129
						M₄₀(％)	>80	>80	>80	>80	>80

测定结果表明：

1、本发明方法制备的型焦灰分含量低，仅为8.1-9.0％；硫份含量小，均低于0.5％；挥发分含量小，均低于1.0％，表明本发明制备的焦炭杂质含量低；

2、本发明的焦炭的固定碳含量高，大于88％，达到88-95％；发热量高，发热量高于35100kj/kg；

3、本发明方法制备的焦炭的落下强度大，大于88％，最高达到96％以上，减少了焦炭在运输过程中的破损率，降低了焦炭的损耗；气孔率低，仅为33-40％，焦炭置于空气中不易被氧化；

4、焦炭的块度大，达到120-130mm；M₄₀(即焦炭的抗碎强度)均大于80％，表明本发明的焦炭的抗碎强度高，并且反应本发明的焦炭的热反应强度高，热反应性好。

本发明配方和方法用于斜底式焦炉炼得的型焦均达到了中国铸造焦质量标准和冶金焦炭质量标准的要求。

尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种焦炭的制备方法，其特征在于包括对原料主焦煤、瘦煤、无烟煤、焦粉、沥青和石油焦进行干馏处理。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述原料的重量份配比为：

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述原料的重量份配比为：

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述原料的重量份配比为：

5.一种焦炭的制备方法，其特征在于包括如下顺序进行的步骤：

1)按照如下重量份配比准备原料

2)压铸处理

将原料混合均匀后进行压铸处理，制得型煤；

3)炭化处理

对型煤加热，进行干馏炭化处理，即得。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于步骤2)中所述压铸处理过程中的相对压力为25-30MPa。

7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于步骤3)中所述炭化处理按照如下步骤顺序进行：

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于步骤1)中所述原料主焦煤的粒度为30-50目、瘦煤粒度为30-50目、无烟煤的粒度为50-70目、焦粉粒度为80-150、沥青的粒度为20-40目、石油焦粒度为80-150目。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于还包括步骤1A)，向混合均匀的原料中通入蒸汽，在搅拌状态下加热原料，对原料进行加热处理，制得配合煤混合物，然后再进行所述的压铸处理。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述蒸汽压力为6-12kg/cm²；蒸汽温度为180-220℃。