CN105441672A - 型焦成型粘结剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金领域，尤其是一种型焦成型粘结剂。本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效提高冷压成型率的型焦成型粘结剂。型焦成型粘结剂，其特征在于，所述粘结剂按质量份数计，为以下组分：丙三醇为45～55份，二异氰酸酯为18～25份，聚乙烯醇为8～15份，膨润土为3～10份，羧甲基纤维素为1.5～4份，葡甘露聚糖为1～3份，过硫酸铵为1～3份。产品还具有较高的成型性，而且还不产生二次污染。生满足铸造、冶金等的特殊要求,添加剂中不含磷、硫、氯等有害元素。冷压成型前不需对焦粉进行烘干，不需添加其它辅助材料，成本低，方法简单，对环境友好。本发明尤其适用于生产制造焦化生产中的焦成型粘结剂。

Description

型焦成型粘结剂
技术领域
本发明涉及冶金领域，尤其是一种型焦成型粘结剂。
背景技术
焦炭是煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，具有燃烧稳定、热度高、低硫等特点，广泛运用于冶金、化工、电石等生产企业。当焦炭在工业生产时破碎产生焦粉，因其粒度小,不符合生产工艺要求而被废弃。废弃的焦粉除了当低级燃料廉价处理外，就只能堆积在露天场地，四处飞扬。这不仅造成了大量能源浪费，生产成本上升，经济效益下降，还对环境造成了严重的粉尘污染，直接影响到生产厂区及周围的工作和生活环境，危害人身健康。
目前焦化生产和高炉焦炭过筛产生的粉焦和筛下焦粉每天在1000吨左右，加之新钢钒原料为钒钛磁铁矿，对焦粉成型技术要求较高。由于没有较好的成型技术，焦粉在粒度上不符合生产工艺要求，大量的焦粉只能进废料场积存，长此以往既对环境造成了污染，又浪费了资源还增加了生产成本。但现有技术或多或少存在着这样或那样的不足：如燃烧性能不佳、防潮抗水性差、热态强度低、固硫率低、加工困难、成本过高，污染严重、原料来源不广、焦粉型焦成型工艺复杂等，都不适用于新钢钒生产需求。且新钢钒在生产中还产生了一种工业废弃料除尘灰，如果将焦粉与除尘灰结合在一起形成型焦，成型后的型焦还需具备燃烧温度高、成本低、生产工艺简单、成型率高等特点，那么不仅可降低企业生产成本，提高经济效益，还能保护环境，避免资源浪费，具有多重意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效提高提高冷压成型率的型焦成型粘结剂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：型焦成型粘结剂，其特征在于，所述粘结剂按质量份数计，为以下组分：丙三醇为45～55份，二异氰酸酯为18～25份，聚乙烯醇为8～15份，膨润土为3～10份，羧甲基纤维素为1.5～4份，葡甘露聚糖为1～3份，过硫酸铵为1～3份。
进一步的是，所述丙三醇为52份，二异氰酸酯为21份，聚乙烯醇为13份，膨润土为8份，羧甲基纤维素为2.5份，葡甘露聚糖为2.5份，过硫酸铵为1份。
进一步的是，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
进一步的是，所述纤维素为羧甲基纤维素。
本发明的有益效果是：采用上述方案可适用于粒度4～10mm的焦粉和烧结除尘灰，一次成型率高达95％，成型后返料粒径≥25mm，且生产出来的型焦成品，同时满足了冷态、热态机械强度，具有很好的热稳定性、防水性等一系列指标。另外，产品还具有较高的成型性，而且还不产生二次污染。生满足铸造、冶金等的特殊要求,添加剂中不含磷、硫、氯等有害元素。冷压成型前不需对焦粉进行烘干，不需添加其它辅助材料，成本低，方法简单，对环境友好。本发明尤其适用于生产制造焦化生产中的焦成型粘结剂。
具体实施方式
型焦成型粘结剂，所述粘结剂按质量份数计，为以下组分：丙三醇为45～55份，二异氰酸酯为18～25份，聚乙烯醇为8～15份，膨润土为3～10份，羧甲基纤维素为1.5～4份，葡甘露聚糖为1～3份，过硫酸铵为1～3份。
采用上述比例配比所得粘结剂可适用于铁矿粉、锰矿粉、铝矿粉、磷矿粉、氧化铁皮、钢渣磁选料、除尘灰、返料的成型，可提高成型率，尤其的，当所述原料为焦粉和除尘灰时，尤其适用于本发明冷压成型方法。其中作为最佳配比，选择所述丙三醇为52份，二异氰酸酯为21份，聚乙烯醇为13份，膨润土为8份，羧甲基纤维素为2.5份，葡甘露聚糖为2.5份，过硫酸铵为1份。
上述粘结剂使用时，随着水分蒸发，粘结剂中的羟基逐步与氨基、羧基脱水缩合，形成空间网状结构，将矿料紧密包裹在碳链之中，从而形成结构强度极高的固体。由于亲水基团的消耗，固结后不再溶于水，同时由于粘结剂中含有的环状结构及环氧结构，使其可承受一定的高温，如可采用烘干方式缩短干燥时间。
本发明粘结剂中，二异氰酸酯作为溶剂使用，丙三醇起润滑作用，聚乙烯醇起絮凝作用，纤维素起柔顺作用，葡甘露聚糖起聚合作用，膨润土起增塑作用。其中，上述技术方案中所述的二异氰酸酯优选甲苯二异氰酸酯，所述的纤维素优选羧甲基纤维素。
使用本发明粘结剂冷压成型方法包括以下步骤：a、将粘结剂、矿料、水混合，搅拌均匀，得混合料；b、将混合料压制成型、干燥得生球团。上述冷压成型方法中，焦粉与除尘灰混合比可结合现有原料化学成分进行配比，优选为3：1。上述冷压成型方法中，不同的焦粉与除尘灰含水量不同，故混合时的加水量视原料中的含水量而定，但混合料中的含水量不得低于8％。上述冷压成型方法中，所述的干燥采用常规干燥方法即可，如室温干燥或烘干均可。使用本发明粘结剂冷压成型，不需对原料进行烘干，不需添加其它辅助材料，成本低，方法简单，对环境友好。
实施例
其中：下述实施例1-3中的原料为焦粉和除尘灰；下述实施例1-3中所述的粘结剂按重量百分比，包括以下组分：丙三醇52％、甲苯二异氰酸酯21％、聚乙烯醇13％、膨润土8％，羧甲基纤维素2.5份、葡甘露聚糖2.5份、过硫酸铵1份。将上述组分混合均匀得粘结剂。
实施例1
a、取粒径为4mm～7mm的焦粉90kg与除尘灰30kg混合，加入粘结剂12kg，加水使混合料质量中含水量为10％，混合均匀；
b、在65MPa下压制成粒度为25mm的球团，室温下放置6h得生球团。
实施例2
a、取粒径为6mm～10mm的焦粉120kg与除尘灰40kg混合，加入粘结剂16kg，加水使混合料质量中含水量为10％，混合均匀；
b、在70MPa下压制成粒度为25mm的球团，室温下放置6h得生球团。
实施例3
a、取粒径为10mm～15mm的焦粉90kg与除尘灰30kg混合，加入粘结剂12kg，加水使混合料质量中含水量为10％，混合均匀；
b、在55MPa下压制成粒度为25mm的球团，室温下放置6h得生球团。
三个试验例试制后理化指标见表1
表1试验例理化指标
名称 试验粒度 S含量 热强度 灰熔点 跌落强度 抗压强度
试例1 25mm ＜0.6％ ≥1120℃ ≥1250℃ 99％ ≥1200N
试例2 25mm ＜0.8％ ≥1020℃ ≥1250℃ 99％ ≥1200N
试例3 25mm ＜0.7％ ≥1140℃ ≥1250℃ 99％ ≥1200N
由上述实施例可以看出，使用本发明冷压成型方法可起到较好的粘结效果。当采用不同的原料冷压成型时，可根据原料类型和工艺要求，对配比中各组分的重量百分比可在本发明公开的范围内进行调整，调整后的冷压成型方法所得生球团均可达到生球团的抗压强度要求。

Claims (4)

1.型焦成型粘结剂，其特征在于，所述粘结剂按质量份数计，为以下组分：丙三醇为45～55份，二异氰酸酯为18～25份，聚乙烯醇为8～15份，膨润土为3～10份，羧甲基纤维素为1.5～4份，葡甘露聚糖为1～3份，过硫酸铵为1～3份。
2.如权利要求1所述的型焦成型粘结剂，其特征在于：所述丙三醇为52份，二异氰酸酯为21份，聚乙烯醇为13份，膨润土为8份，羧甲基纤维素为2.5份，葡甘露聚糖为2.5份，过硫酸铵为1份。
3.如权利要求1或2所述的型焦成型粘结剂，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
4.如权利要求1或2所述的型焦成型粘结剂，其特征在于：所述纤维素为羧甲基纤维素。
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