CN104419825A - 一种含焦油渣铁焦复合球团及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种含焦油渣铁焦复合球团及其生产方法，将含铁原料和煤粉配加焦油渣生产铁焦复合球团，其中含铁原料10%～40%，煤粉60%～90%，焦油渣加入量为含铁原料及煤粉之和的5%～20%。将上述原料按比例放入强力混合机内混合10～30min同时并向混合机中通入水蒸气，然后在10～20MPa压力下采用对辊压球机压成铁焦复合球团生球并放入焦炉内焦化，加热到900～1100℃后保持1～2小时，得到高强度铁焦复合球团。本发明利用焦油渣生产高强度铁焦复合球团，不仅其性能指标较好，成品铁焦复合球团的抗压强度3000N以上，而且同沥青相比，可节省铁焦生产成本65～100元/吨铁焦。而且充分利用焦化厂的污染性废渣，保护环境。
Description
技术领域
本发明属炼焦技术领域，涉及到一种含焦油渣铁焦复合球团及其生产方法。
背景技术
铁焦是一种高反应性焦炭，它是将煤和铁矿石事先粉碎、混合、成型后，用干馏炉加热，使其中的铁矿石发生部分还原，变成具有一定金属化率的还原铁，同时使其中的煤结焦。高炉使用这种块状复合炉料，既有利于减排二氧化碳，又可以大幅提高弱黏结煤和低品位铁矿石的使用比率。为了使铁焦复合球团获得较高的冷态强度和一定成球率其制备中一般需添加粘结剂，中国专利号：CN101724746A公布了一种添加CaO的铁焦粘结剂制备方法，其特征在于：由粒径180～250目的焦末的铁精粉或粒径180～250目的铁精粉和粒径0.1～2mm的焦末按70～90∶10～30的重量比混和，再按重量比掺入2～5%粘合剂和1%的粘性土或者5%的氧化钙和白云石，经充分辗合和冷压成型后制成。专利号：CN101619387公布了一种采用高分子化合物所组成的铁焦粘结剂，其特征在于：有机高分子聚合物、硅溶胶或硅胶、水按照0.5～1.5∶5～７∶１１～１３的比例混合，再加入占混合溶液0.05～0.6wt％的稳定剂。ANYASHIKI Takashi等《Development ofCarbon Iron Composite Process》论文中所述铁焦复合球团需要5～8%沥青作为粘结剂来提高其强度。
焦油渣是焦化厂生产过程中产生的吸附有煤焦油的粘稠状固体废渣。其组成主要是多环芳烃碳氢化合物、酚和萘以及煤粉、焦粉等。常温下极其粘稠难于直接利用。焦油渣中的一些沸点较高的多环芳烃类物质在燃烧不完全时，烟气中含有大量强致癌物，严重污染大气，危害人们的健康。
目前主要采用以下途径处理焦油渣：（1）如魏松波等《焦化生产工艺废渣的综合利用》无偿或极低的价格运往郊区农村，作为土窑燃料使用；这种方法由于焦油渣露天堆放和燃烧不完全,对郊区周边环境又造成污染,既浪费了资源又污染了环境。(2)公开号CN101649217A、公开号CN101862746A等专利涉及将焦油渣通过混合装置直接混入炼焦配煤中炼焦，由于难于做到混合均匀,对生产线的皮带及设备污染极为严重。（3）公开号CN101255368A、公开号CN101381645A等专利都是涉及利用焦油渣的粘结性制备型煤而后再配加炼焦中，这种方法由于焦油渣粘稠,难以配料准确,若焦油渣配比过多使焦炭质量产生波动,而且也使焦炉的热负荷提高，生产效率降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种含焦油渣铁焦复合球团及其生产方法，利用焦化厂废渣焦油渣的粘稠性来提高铁焦复合球团的冷态强度和反应后强度，不仅可以减少或完全代替铁焦复合球团的粘结剂，还可以降低了铁焦复合球团的生产成本，而且充分利用焦化厂的污染性废渣，保护环境。
本发明的目的是这样实现的，将含铁原料和煤粉配加焦油渣生产铁焦复合球团，其组分重量百分比为含铁原料10%～40%，煤粉60%～90%，焦油渣加入量为含铁原料及煤粉之和的5%～20%。
本发明所述含铁原料为铁矿粉、氧化铁红、转炉泥、赤泥、高炉尘泥等的一种或多种。
本发明所述煤粉为1/3焦煤、气煤、瘦煤等弱粘结性煤的一种或多种，粒度<3mm占煤粉重量百分比的90%以上。
本发明所述焦油渣为超级分离器焦油渣、氨水澄清槽焦油渣等的一种或多种。
本发明的生产方法为：
将上述原料按比例放入强力混合机内混合10～30min同时并向混合机中通入水蒸气，然后在10～20Mpa压力下采用对辊压球机压成型并得到直径为30～60mm，强度不低于50N/球的铁焦复合球团生球，再将铁焦复合球团生球及焦粉放入焦炉内焦化，当铁焦复合球团生球中心温度加热到900～1100℃后保持1～2小时，最终得到高强度铁焦复合球团。
本发明所述水蒸汽温度范围110～200℃能使焦油渣呈现流态化状态。
本发明的优点及效果在于，利用焦油渣生产高强度铁焦复合球团，不仅其性能指标较好，铁焦复合球团生球抗压强度大于50N，成品铁焦复合球团的抗压强度3000N以上，成球率提高了10%～20%,而且同沥青相比，可节省铁焦生产成本65～100元/吨铁焦。而且充分利用焦化厂的污染性废渣，保护环境。
具体实施方式
下面通过实施例详细介绍本发明。
表1实施例中原料组成重量百分比配比/%
实施例1将含铁原料为10%，煤粉为90%的比例配比，并配加焦油渣至含铁原料及煤粉总重量的5%，将三者放入强力混合机内混合10min，同时向混合机中通110℃温度水蒸气，然后在10Mpa的压力下采用对辊压球机压成型，并得到强度不低于60N/球的铁焦复合球团生球，直径为30mm，将压好的铁焦复合球团生球装入焦炉中，在铁焦复合球团生球之间采用焦粉填充，防止铁焦复合球团生球之间相互粘结，当铁焦复合球团生球中心温度加热到1100℃后保持1小时后，最后获得具有高反应性高强度铁焦复合球团。
实施例2将含铁原料为20%，煤粉为80%的比例配比，并配加焦油渣至含铁原料及煤粉总重量的10%，将三者放入强力混合机内混合15min，同时向混合机中通120℃温度水蒸气，然后在12Mpa的压力下采用对辊压球机压成型，并得到强度不低于90N/球的铁焦复合球团生球，直径为40mm，将压好的铁焦复合球团生球装入焦炉中，在铁焦复合球团生球之间采用焦粉填充，防止铁焦复合球团生球之间相互粘结，当铁焦复合球团生球中心温度加热到1050℃后保持2小时后，最后获得具有高反应性高强度铁焦复合球团。
实施例3将含铁原料为30%，煤粉为70%的比例配比，并配加焦油渣至含铁原料及煤粉总重量的15%，将三者放入强力混合机内混合20min，同时向混合机中通120℃温度水蒸气，然后在14Mpa的压力下采用对辊压球机压成型，并得到强度不低于100N/球的铁焦复合球团生球；直径为45mm将压好的铁焦复合球团生球装入焦炉中，在铁焦复合球团生球之间采用焦粉填充，防止铁焦复合球团生球之间相互粘结，当铁焦复合球团生球中心温度加热到1100℃后保持2小时后，最后获得具有高反应性高强度铁焦复合球团。
实施例4将含铁原料为40%，煤粉为60%的比例配比，并配加焦油渣至含铁原料及煤粉总重量的20%，将三者放入强力混合机内混合25min，同时向混合机中通130℃温度水蒸气，然后在16Mpa的压力下采用对辊压球机压成型，并得到强度不低于120N/球的铁焦复合球团生球，直径为50mm，将压好的铁焦复合球团生球装入焦炉中，在铁焦复合球团生球之间采用焦粉填充，防止铁焦复合球团生球之间相互粘结，当铁焦复合球团生球中心温度加热到1050℃后保持2小时后，最后获得具有高反应性高强度铁焦复合球团。
实施例5将含铁原料为40%，煤粉为60%的比例配比，并配加焦油渣至含铁原料及煤粉总重量的20%，将三者放入强力混合机内混合30min，同时向混合机中通140℃温度水蒸气，然后在18Mpa的压力下采用对辊压球机压成型，并得到强度不低于150N/球的铁焦复合球团生球，直径为60mm将压好的生球装入焦炉中，在铁焦复合球团生球之间采用焦粉填充，防止铁焦复合球团生球之间相互粘结，当铁焦复合球团生球中心温度加热到1100℃后保持2小时后，最后获得具有高反应性高强度铁焦复合球团。
实施例6将含铁原料为40%，煤粉为60%的比例配比，并配加焦油渣至含铁原料及煤粉总重量的20%，将三者放入强力混合机内混合30min，同时向混合机中通150℃温度水蒸气，然后在20Mpa的压力下采用对辊压球机压成型，并得到强度不低于160N/球的铁焦复合球团生球，直径为60mm，将压好的铁焦复合球团生球装入焦炉中，在生球之间采用焦粉填充，防止铁焦复合球团之间相互粘结，当铁焦复合球团中心温度加热到1050℃后保持2小时后，最后获得具有高反应性高强度铁焦复合球团。
表2实施例效果/%
| 实施例 | 生球抗压强度/N | 成品抗压强度/N | 成球率/% | CRI | CSR |
| 实施例1 | 123.3 | 3880 | 80 | 50.6 | 52.7 |
| 实施例2 | 150.4 | 4990 | 85 | 54.6 | 54.3 |
| 实施例3 | 152.6 | 5800 | 86 | 58.3 | 55.4 |
| 实施例4 | 182.6 | 6080 | 90 | 62.5 | 56.4 |
| 实施例5 | 185.4 | 6208 | 95 | 61.5 | 56.7 |
| 实施例6 | 192.0 | 6930 | 96 | 63.7 | 55.1 |
Claims (6)
1.一种含焦油渣铁焦复合球团，其特征在于，将含铁原料和煤粉配加焦油渣生产铁焦复合球团，其组分重量百分比为含铁原料10%～40%，煤粉60%～90%，焦油渣加入量为含铁原料及煤粉之和的5%～20%。
2.根据权利要求1所述的一种含焦油渣铁焦复合球团，其特征在于，所述含铁原料为铁矿粉、氧化铁红、转炉泥、赤泥、高炉尘泥的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种含焦油渣铁焦复合球团，其特征在于，所述煤粉为1/3焦煤、气煤、瘦煤弱粘结性煤的一种或多种，粒度<3mm占煤粉重量百分比90%以上。
4.根据权利要求1所述的一种含焦油渣铁焦复合球团，其特征在于，所述焦油渣为超级分离器焦油渣、氨水澄清槽焦油渣的一种或多种。
5.一种用于生产权利要求1所述一种含焦油渣铁焦复合球团的生产方法，其特征在于，
将上述原料按比例放入强力混合机内混合10～30min同时并向混合机中通入水蒸气，然后在10～20Mpa压力下采用对辊压球机压成型并得到直径为30～60mm，强度不低于50N/球的铁焦复合球团生球，再将铁焦复合球团及焦粉放入焦炉内焦化，当铁焦复合球团生球中心温度加热到900～1100℃后保持1～2小时，最终得到高强度铁焦复合球团。
6.根据权利要求5所述的一种含焦油渣铁焦复合球团的生产方法，其特征在于，所述水蒸汽温度110～200℃。
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