CN106517208A - 一种制备电石生产用成型球团的方法 - Google Patents

一种制备电石生产用成型球团的方法 Download PDF

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祁娟
邓鑫
赵飞翔
高建
薛逊
吴道洪
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Abstract

本发明涉及一种制备电石生产用成型球团的方法，包括以下步骤：步骤一：去除轮胎内圈的钢丝、破碎，得到轮胎胶粉；步骤二：磁选处理，得到无钢丝轮胎粉；步骤三：将半焦、粘结性煤和生石灰进行破碎处理；步骤四：将半焦粉、粘结性煤粉、生石灰和无钢丝轮胎粉混合均匀，得到混合粉料；步骤五：将混合粉料送入高压压球机中冷压成球，得到电石生产用成型球团。本发明提供的制备电石生产用成型球团的方法的原料均为粉状原料，生产过程中经过混合、冷压，增加了原料间的反应界面，改善了反应动力学条件，有利于电石合成反应中的传质和传热，实现了电石原料及电石生产过程的节能减排，同时也解决了传统电热法电石生产过程中的粉尘污染问题。

Description

一种制备电石生产用成型球团的方法
技术领域
本发明涉及球团生产方法，更具体地，涉及一种制备电石生产用成型球团的方法。
背景技术
半焦，也称兰炭，是无黏结性或弱黏结性的高挥发分煤在中低温条件下热解得到的固体炭质产品。半焦具有发达的微孔结构，有固定碳含量高、灰分和挥发分低、硫和磷含量低、电阻率和气孔率大、价格低廉等特点，属于具有一定石墨化程度的炭源。半焦产品正逐步替代价格昂贵的冶金焦，应用于电石、铁合金等产品的生产。
电石作为重要的乙炔化工中间体，电石乙炔可以用来合成苯、橡胶、聚氯乙烯、聚乙炔等多种有机产品。经过60多年的改进和发展，电石工业目前已经成为我国不可或缺的基础化工原料产业。同时我国“富煤、贫油、少气”的能源结构，决定了电石在我国经济社会发展中发挥着不可取代的重要作用。
目前，工业生产方法主要是电热法，即块状焦炭和生石灰原料首先通过配料后由电炉上端的入口或管道加入电炉内，然后在反应层内生石灰熔化成流体，接着在电极端部周围的高温区(1800℃-2200℃)，由具有较大活性的熔融态生石灰和焦炭生成熔融电石。
电热法生产过程中生石灰添加工序繁琐、复杂，且在电石生产整个过程中，始终伴随着固体破碎、固体分筛和固体运输等工艺过程，这些过程都会有粉尘产生，带来污染。生石灰的储存条件要求苛刻，额外地增加了生产成本。此外，电热法采用块状生石灰和块状焦炭，原料间接触面积少，传质、传递速率慢。
因此，需要一种新型制备电石生产用成型球团的方法。
发明内容
针对上述解决的技术问题，本发明的目的在于提供一种生产成本低、工艺简单的制备电石生产用成型球团的方法，以及由上述方法制备的成型球团。
为了实现上述发明，本发明采用如下技术方案：
根据本发明，提供一种制备电石生产用成型球团的方法，包括以下步骤：
步骤一：将轮胎内圈的钢丝去除，再将轮胎破碎，得到轮胎粉；
步骤二：将轮胎粉进行磁选处理，得到无钢丝轮胎粉；
步骤三：将半焦、粘结性煤和生石灰进行破碎处理，得到半焦粉、粘结性煤粉煤和生石灰粉；
步骤四：将半焦粉、粘结性煤粉、生石灰和无钢丝轮胎粉混合均匀，得到混合粉料；
步骤五：将混合粉料送入高压压球机中冷压成球，得到电石生产用成型球团。
进一步地，步骤一所述轮胎粉中胶粉的含量为60％以上。
进一步地，步骤二中无钢丝轮胎粉的金属含量在7％以下。
进一步地，轮胎粉的粒度为1mm以下，半焦粉的粒度均在3mm以下，生石灰粉的粒度在3mm以下，粘结性煤粉粒度在1mm以下。
进一步地，步骤四中所述半焦粉和所述生石灰粉配比为0.5-0.8∶0.8-1.2。
进一步地，步骤四中所述无钢丝轮胎粉添加量为所述半焦粉和所述生石灰粉添加总量的5wt％-15wt％，所述粘结性煤粉为所述半焦粉和所述生石灰粉添加总量煤添加量为3wt％-10wt％。
进一步地，步骤五中高压压球机中使用的压力为18-25Mpa。
进一步地，步骤四中混合时间为8-15min。
根据本发明，还提供一种电石生产用成型球团，通过上述的方法制备而成。
由于采用以上技术方案，本发明的有益效果为：
1)本发明的目的在于提供一种生产成本低、工艺简单的电石用成型球团的制备方法，解决半焦粉再利用的问题。
2)本发明采用少量粘结性煤为复合粘结剂，废旧轮胎在高温下析出胶质体物质，增加球团热强度；析出胶质体后的焦炭物质又可以作为电石生产用碳源，采用废旧轮胎为成型剂，来源广泛且用量少，同时实现了废旧轮胎的回收再利用，变废为宝，又能有效控制成型成本。
3)本发明采用粉煤和粉状钙素原料，增加了原料之间的接触传递面积，有利于化学反应发生，从而降低能耗；同时也解决了传统电热法电石生产过程中的粉尘污染问题。
4)本发明高压压球保证了球团在倒运过程的冷强度；采用少量粘结性煤，旨在增加球团热强度，保证球团在电石炉内的热强度。
5)本发明采用干法冷压成型，避免生石灰消化问题，有效减少了设备成本和能耗成本，且操作方便。
本发明提供的制备电石生产用成型球团的方法的原料均为粉状原料，生产过程中经过混合、冷压，增加了原料间的反应界面，改善了反应动力学条件，有利于电石合成反应中的传质和传热，实现了电石原料及电石生产过程的节能减排，同时也解决了传统电热法电石生产过程中的粉尘污染问题。
附图说明
图1为本发明的制备电石生产用成型球团的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，将通过抽丝机将轮胎内圈的钢丝去除，再通过破碎机将轮胎破碎，得到轮胎胶粉，上述轮胎粉中胶粉的含量为60％以上，上述轮胎胶粉粒径为0.1mm以下；将轮胎胶粉进行磁选处理，得到无钢丝轮胎粉，上述无钢丝轮胎粉的金属含量在7％以下。
将粘结性煤使用第二破碎装置进行破碎处理，得到的粘结性煤粉粒度在0.1mm以下、粘结指数91、固定碳52.37％、水分含量1.26％。将半焦使用第三破碎装置进行破碎处理，得到的半焦粉粒度在1mm以下、固定碳含量71.09％、水分含量3.94％。将生石灰使用第四破碎装置进行破碎处理，得到的生石灰粉粒度在1mm以下、氧化钙含量87.70％、烧损2.47％。
称取半焦粉1000g、生石灰粉1600g，粘结性煤130g，轮胎粉260g，将四种物质置于混料机中，混合10min，得到混合粉料。将混合粉料置于高压压球机中，在压力为19Mpa下进行压球，得到电石生产用成型球团。将所得到的球团采用球团压力测试机进行冷强度测试，型球强度为224N。将球团置于900℃马弗炉中焙烧，焙烧后采用球团压力机测试机进行热球球团强度测试，型球强度为513N。
实施例2
如图1所示，将通过抽丝机将轮胎内圈的钢丝去除，再通过破碎机将轮胎破碎，得到轮胎胶粉，上述轮胎粉中胶粉的含量为60％以上，上述轮胎胶粉粒径为1mm以下；将轮胎胶粉进行磁选处理，得到无钢丝轮胎粉，上述无钢丝轮胎粉的金属含量在7％以下。
将粘结性煤使用第二破碎装置进行破碎处理，得到的粘结性煤粉粒度在1mm以下、粘结指数46、固定碳53.32％、水分含量3.46％。将半焦使用第三破碎装置进行破碎处理，得到的半焦粉粒度在1mm以下、固定碳含量78.27％、水分含量4.38％。将生石灰使用第四破碎装置进行破碎处理，得到的生石灰粉粒度在1mm以下、氧化钙含量87.70％、烧损2.47％。
称取半焦粉1000g、生石灰粉2000g，粘结性煤240g，轮胎粉260g，将四种物质置于混料机中，混合10min，得到混合粉料。将混合粉料置于高压压球机中，在压力为19Mpa下进行压球，得到电石生产用成型球团。将所得到的球团采用球团压力测试机进行冷强度测试，型球强度为262N。将球团置于900℃马弗炉中焙烧，焙烧后采用球团压力机测试机进行热球球团强度测试，型球强度为624N。
实施例3
如图1所示，将通过抽丝机将轮胎内圈的钢丝去除，再通过破碎机将轮胎破碎，得到轮胎胶粉，上述轮胎粉中胶粉的含量为60％以上，上述轮胎胶粉粒径为0.5mm以下；将轮胎胶粉进行磁选处理，得到无钢丝轮胎粉，上述无钢丝轮胎粉的金属含量在7％以下。
将粘结性煤使用第二破碎装置进行破碎处理，得到的粘结性煤粉粒度在0.5mm以下、粘结指数66、固定碳53.42％、水分含量2.46％。将半焦使用第三破碎装置进行破碎处理，得到的半焦粉粒度在3mm以下、固定碳含量77.27％、水分含量3.28％。将生石灰使用第四破碎装置进行破碎处理，得到的生石灰粉粒度在3mm以下、氧化钙含量87.70％、烧损2.47％。
称取半焦粉800g、生石灰粉1200g，粘结性煤200g，轮胎粉300g，将四种物质置于混料机中，混合15min，得到混合粉料。将混合粉料置于高压压球机中，在压力为25Mpa下进行压球，得到电石生产用成型球团。将所得到的球团采用球团压力测试机进行冷强度测试，型球强度为248N。将球团置于900℃马弗炉中焙烧，焙烧后采用球团压力机测试机进行热球球团强度测试，型球强度为576N。
实施例4
如图1所示，将通过抽丝机将轮胎内圈的钢丝去除，再通过破碎机将轮胎破碎，得到轮胎胶粉，上述轮胎粉中胶粉的含量为60％以上，上述轮胎胶粉粒径为0.1mm以下；将轮胎胶粉进行磁选处理，得到无钢丝轮胎粉，上述无钢丝轮胎粉的金属含量在7％以下。
将粘结性煤使用第二破碎装置进行破碎处理，得到的粘结性煤粉粒度在0.1mm以下、粘结指数91、固定碳52.37％、水分含量1.26％。将半焦使用第三破碎装置进行破碎处理，得到的半焦粉粒度在1mm以下、固定碳含量71.09％、水分含量3.94％。将生石灰使用第四破碎装置进行破碎处理，得到的生石灰粉粒度在1mm以下、氧化钙含量87.70％、烧损2.47％。
称取半焦粉800g、生石灰粉1000g，粘结性煤54g，轮胎粉90g，将四种物质置于混料机中，混合8min，得到混合粉料。将混合粉料置于高压压球机中，在压力为18Mpa下进行压球，得到电石生产用成型球团。将所得到的球团采用球团压力测试机进行冷强度测试，型球强度为258N。将球团置于900℃马弗炉中焙烧，焙烧后采用球团压力机测试机进行热球球团强度测试，型球强度为439N。
本发明实施例1-4使用的生石灰粉的烧损控制在2.47％，因为烧损过高，会降低生石灰中氧化钙的有效含量，同时会吸收电石炉内热量，增大电石生产电耗，此外，还会破坏生球团结构，降低球团强度。
本发明的半焦可以任何煤种的热解半焦；粘结性煤可以是焦煤、肥煤、无烟煤等高阶煤中的一种或其中几种的混合物。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (7)

1.一种制备电石生产用成型球团的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将轮胎内圈的钢丝去除，再将轮胎破碎，得到轮胎粉；
步骤二：将轮胎粉进行磁选处理，得到无钢丝轮胎粉；
步骤三：将半焦、粘结性煤和生石灰进行破碎处理，得到半焦粉、粘结性煤粉煤和生石灰粉；
步骤四：将半焦粉、粘结性煤粉、生石灰和无钢丝轮胎粉混合均匀，得到混合粉料；
步骤五：将混合粉料送入高压压球机中冷压成球，得到电石生产用成型球团。
2.根据权利要求1所述的制备电石生产用成型球团的方法，其特征在于，步骤一所述轮胎粉中胶粉的含量为60％以上。
3.根据权利要求1所述的制备电石生产用成型球团的方法，其特征在于，步骤二中无钢丝轮胎粉的金属含量在7％以下。
4.根据权利要求1所述的制备电石生产用成型球团的方法，其特征于，轮胎粉的粒度为1mm以下，半焦粉的粒度均在3mm以下，生石灰粉的粒度在3mm以下，粘结性煤粉粒度在1mm以下。
5.根据权利要求1所述的制备电石生产用成型球团的方法，其特征在于，步骤四中所述半焦粉和所述生石灰粉配比为0.5-0.8∶0.8-1.2。
6.根据权利要求1所述的制备电石生产用成型球团的方法，其特征在于，步骤四中所述无钢丝轮胎粉添加量为所述半焦粉和所述生石灰粉添加总量的5wt％-15wt％，所述粘结性煤粉为所述半焦粉和所述生石灰粉添加总量煤添加量为3wt％-10wt％。
7.根据权利要求1所述的制备电石生产用成型球团的方法，其特征在于，步骤五中高压压球机中使用的压力为18-25Mpa。
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