CN104787741B - 工业含碳粉体资源化利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业含碳粉体资源化利用的方法，由工业含碳粉体添加成型粘结剂，经配料、输送、搅拌、成型、干燥自动化生产工艺，加工成型为满足冶金、电石、工业硅、碳素等行业冶炼应用要求的炭质颗粒还原剂、炼钢用颗粒增碳剂或辅料。具有解决含碳粉尘利用难问题、含碳粉体资源利用率高、降低生产成本、经济和社会效益显著等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业含碳粉体资源化利用的方法，具体涉及工业含碳粉体和成型粘结剂，经自动化成型工艺，加工成炭质颗粒还原剂、炼钢用颗粒增碳剂的方法。
技术背景
据统计，2012年我国冶金、焦化、电石、硅业等行业消耗焦炭、兰炭、石油焦、木炭、碳素等能源达4亿余吨。但在生产、破碎、筛分、转运、装卸、除尘过程中产生15％左右的含碳粉料，而冶金、化工电石、硅业等行业主要以块状焦炭、兰炭、木炭、石油焦、石墨作炉料或还原剂，并要求碳含量高、灰分低、化学活性好、粒度均匀。因这些含碳粉料在粒度上不符合生产工艺要求而不能直接利用，致使碳质粉料利用率降低。由于这些工业含碳粉体比表面积大、空隙大、吸水性强、粒度小、无粘结性，利用难度较大，除部分焦粉用于冶金企业生产烧结矿外，大部分企业只能当作电煤和民用的低级燃料或廉价处理，每吨损失600元以上。部分企业将这些含碳粉料体露天堆积，风吹日晒四处飞扬，造成对环境污染严重。目前，采用焦粉加工型焦的工艺者较多，如中国专利CN1097021A一种用焦粉制造铸造型焦的方法、CN103274389A一种利用工业废渣生产硅铁冶炼碳质还原剂、CN101319159A合成焦碳块及其制备方法；中国专利CN101230434A一种高活性、颗粒状炭质还原剂的生产方法；由于这些成型的型焦中有沥青或焦油成份，在碳化过程中又加重对了环境二次污染；另外有采用无机水玻璃、膨润土、石灰作粘结剂处理含碳粉料的，如中国专利CN1250682C焦炭粉压球的方法、CN101760276B一种用于焦炭粉成型的粘结剂及其应用方法、CN103351900A一种粉煤热解焦粉制备冶金型焦的工艺方法，这些专利由于无机材料的加入，致使成型颗粒灰分提高而达不到工业应用要求。
发明内容
本发明采用工业含碳粉体和成型粘结剂为原料，经配料、输送、搅拌、成型、干燥工序，形成自动化成型工艺，加工成满足冶金、电石、工业硅、碳素等行业冶炼应用要求的炭质颗粒还原剂、炼钢用颗粒增碳剂。以达到冶金、电石、工业硅等行业清洁生产、节能减排的目的，为高耗能、高污染行业提供含碳粉料成型高效利用和清洁生产技术支撑。
本发明工业含碳粉体和成型粘结剂的质量比为：含碳粉料占总原料的质量比的95％～98％，成型粘结剂占总原料的质量比的2％～5％；其中，工业含碳粉体由焦粉、兰炭粉、木炭粉、石油焦粉、石墨粉、残极粉一种或一种以上以任意比例所组成。
本发明成型粘结剂由以下物资组成，其质量比为，聚乙烯醇18.5～22.5份、三聚氰胺5.5～8.5份、酚醛树脂12.5～18.5份、醚化淀粉56.5～65.5份、木质素磺酸钙3.5～5.5份、GY型固化剂1.5～2.5份。其中，GY型固化剂为开封市洁净煤化工研究所提供。
本发明工业含碳粉体成型自动化生产工艺是：(1)将含碳粉尘原料及成型粘结剂分别加入配料系统的数个料仓内；(2)依次启动输送机、烘干机、成型机、搅拌机、配料机；(3)通过配料机自动将95％～98％含碳粉体及2％～5％成型粘结剂分别输入封闭输送机内；(4)通过输送机将混合料输入双螺旋搅拌机和轮碾搅拌机进行均化搅拌，(5)将搅拌好的混合料通过皮带输送机送入成型机成型粒径为10～60mm的颗粒；(6)将颗粒通过皮带输送机送入立式或网带式干燥机，在150℃左右条件下烘干40～120分钟。
本发明将工业含碳粉体成型颗粒送入冶金或电石、工业硅等行业的配料仓内，按生产要求与入炉炉料配比，即可用作电石、工业硅冶炼的还原剂或炼钢增碳剂，球团颗粒入炉后在高温条件下不发生粉化，改善了炉料的透气性，炉况稳定，产量上升，生产成本降低，真正实现了含碳粉料资源的综合利用。本发明具有自动化程度高、粘结剂成型性能好，成型率高达98％，产品抗压强度为1000N／球，清洁生产、节能减排、经济、社会效益好等特点。
具体实施方式
实施例1.冶金炼钢用增碳剂：(1)称取电极石墨粉800kg、石油焦粉200kg、粘结剂20kg，分别加入配料仓内，调整供料机输送量；(2)从烘干到配料依次启动系统机器；(3)生产线自动程序完成输送、配料、搅拌、成型造粒、烘干工序，获得含碳量达96％以上、粒径为20mmX5mm的的炼钢用增碳剂颗粒产品。
实施例2.电石用还原剂：(1)称取冶金焦粉500kg、石油焦粉500kg、粘结剂16kg，分别加入配料仓内，调整供料机输送量；(2)从烘干到配料依次启动系统机器；(3)生产线自动程序完成输送、配料、搅拌、成型、烘干工序，获得粒径为40mmX30mm、抗压强度大于1000N／球、耐高温1000℃不散不粉的炼钢用增碳剂产品。
实施例3.工业硅还原剂：(1)称取焦粉800kg、木炭粉200kg、粘结剂30kg，分别加入配料仓内，调整供料机输送量；(2)从烘干到配料依次启动系统机器；(3)生产线自动程序完成输送、配料、搅拌、成型、烘干工序，获得粒径为30mmX20mm、抗压强度大于800N／球、耐高温1000℃不散不粉的炼钢用增碳剂产品。
Claims (2)
1.工业含碳粉体资源化利用的方法，采用工业含碳粉体和成型粘结剂为原料，经配料、输送、搅拌、成型、干燥工序，形成自动化成型工艺，加工成满足冶金、电石、工业硅、碳素行业冶炼应用要求的炭质颗粒还原剂、炼钢用颗粒增碳剂，
工业含碳粉体成型自动化生产工艺是：
(1)将包含有800kg电极石墨粉、200kg石油焦粉、20kg粘结剂的含碳粉体原料a
或包含有500kg冶金焦粉、500kg石油焦粉、16kg粘结剂的含碳粉体原料b
或包含有800kg焦粉、200kg木炭粉、30kg粘结剂的含碳粉体原料c加入配料系统的数个料仓内；
(2)依次启动输送机、烘干机、成型机、搅拌机、配料机；
(3)通过配料机自动将95％～98％含碳粉体及2％～5％成型粘结剂分别输入封闭输送机内；
(4)通过输送机将混合料输入到双螺旋搅拌机和轮碾搅拌机进行均化搅拌；
(5)将搅拌好的混合料通过皮带输送机送入成型机成型粒径为10～60mm的颗粒；
(6)将颗粒送入立式或网带式干燥机，在150℃条件下烘干40～120分钟；
工业含碳粉体和成型粘结剂的质量比为：含碳粉料占总原料的质量比的95％～98％，成型粘结剂占总原料的质量比的2％～5％；
成型粘结剂由以下物资组成，其质量比为，聚乙烯醇18.5～22.5份、三聚氰胺5.5～8.5份、酚醛树脂12.5～18.5份、醚化淀粉56.5～65.5份、木质素磺酸钙3.5～5.5份、GY型固化剂1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述的工业含碳粉体资源化利用的方法，其特征在于：工业含碳粉体由焦粉、兰炭粉、木炭粉、石油焦粉、石墨粉一种以上以任意比例所组成。
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