CN1070527C - 焦粉团块及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
焦粉团块及其制作方法，将焦粉配以粘结剂，混匀后加热，用成型模具压制成需要的团块形状，再在一定温度的条件下进行处理，制成焦粉团块，其化学成分与原有焦炭相同，主要物理、机械性能可达到原有焦炭的指标。本发明利用焦粉制造冶炼及化工用焦，充分发挥了焦粉应有的功能，有效地利用了炼焦资源，节约了生产成本，提高了焦炭成品率，可在炼焦及用焦行业广泛采用。
Description
本发明属于煤化工领域，特别是焦炭粉加工和焦炭生产的产品和方法。
焦炭是一种广泛用于冶金和化工行业的重要原料。目前在炼焦生产中由于冷却，运输等过程要产生大量的焦炭粉束，通常粒度小于15毫米的焦粉要占焦炭总量的25％左右，这部分焦粉由于不能满足冶炼及化工行业生产的要求，往往只能低值使用。如CN1092804公开的“一种上点火烧烤型炭及其制作方法”是将焦粉末和有机物残渣炭化的粉末等混合制成餐桌使用的型炭。
CN1043521公开的“型煤的制备方法”是将煤或焦炭粉压制成型，作为成型煤燃烧使用。
CN2042850公开的“工业炉渣再生煤砖”则是将焦粉或煤泥和炉渣一道制成型煤。
以上方式都是将焦粉作普通燃料进行利用，并未发挥焦粉作为焦炭这一煤化工产物和碳素工业原料的实际价值。
CN1039574公开的“制作石墨电极的方法及设备”将焦粉和沥青置入圆柱形电极坯料中，送进细长的烧制室内烧制成石黑电极，这是对焦粉作为碳素原料的合理利用。但该方法对焦粉的利用较为有限。仍不能使大量焦粉恢复焦炭的使用功能。
本发明的目的是提供一种焦粉团块及其制作方法。其焦粉团块与原有焦炭成份相同，机械性能好。其制做方法简便、成本低。
本发明的技术解决方案是：焦粉团块，包括焦粉，焦粉中加入沥青，其组份为(重量份)
焦粉 8～9
沥青 1～2
焦粉团块的制作方法，步骤A，将焦粉和沥青按8～9∶1～2的比例配料成混合料，步骤B，将混合料加热至50℃-130℃，用成型模具将其压成混合料团块，步骤C，将混合料团块直接或自然冷却后置于260℃-340℃风温下50～80分钟，然后自然冷却，即成焦粉团块。
在煤化学理论中，决定煤粘结成焦性能的最主要因素是胶质体的数量和质量，而在胶质体粘结性上起主导作用的粘结要素是沥青质。焦粉是炼焦过程中焦炭破碎的碎末，其主要成份与焦炭相同，由于粒度太小，不能在冶炼等生产中使用。但可采用粘结剂将其粘结，重新制成团块。沥青是煤自身所有的胶质物，用沥青作为粘结剂，制作焦粉团块比较方便并且可保证用焦粉制成的团块其化学成分与原焦炭块基本上没有差异。将焦粉和沥青混合均匀后加热，再用模具将焦粉和沥青压成所需的块状，最后将该团块在260℃～340℃风温下对沥青进行脱氢、缩合、固化，即可得到焦粉团块。
理论上制做焦粉团块所用的沥青可以是石油沥青也可以是焦油(煤)沥青，但考虑到石油沥青价值较高，且熔点较低，低温粘结强度不易保证，故采用焦油沥青作为焦粉团块的粘结剂效果较好。
制做焦粉团块的焦粉由粒度为1-5毫米的粗焦粉和细度为50～200目的细焦粉混合而成，其组份为(重量份)
粗焦粉 1～3
细焦粉 7～9
焦粉和沥青按以下组份(重量份)较好
焦粉 8.5
焦油沥青 1.5
其中焦粉中粗焦粉和细焦粉的组份为重量份
粗焦粉 2
细焦粉 8
按焦粉团块的制作方法在步骤A中，沥青是粒度为0～5毫米的固体颗粒。
在步骤B中，成型模具的成型压力为150～300公斤/厘米2，成型模具团固块块径为40-100毫米，团块形状为球体或圆柱体、多棱柱体或方块。
在步骤C中，将混合料团块置于热风窑中，通以280℃的热风70分钟，取出自然冷却，即成焦粉团块。
本发明的焦粉团块，使焦粉恢复了原有焦炭的使用功能，且保持了原有焦炭的化学成份和物理性能，可节约大量的炼焦资源。焦粉和沥青的成本低廉，使焦粉团块成本较低。
本发明焦粉团块的制作方法，对焦粉成份无影响，操作简便，加工成本低，易于控制和掌握，可将焦粉团块制成各种形状，其团块的机械强度较高。
以下结合实例对本发明作进一步详细描述。
实施例，先对焦炭粉末进行筛分，筛出小于5毫米的焦粉，对于大于5毫米又不适于冶炼用的焦粉，可进行适当破碎成为小于5毫米的焦粉，然后在小于5毫米的焦粉中再筛出小于1毫米的焦粉，对此或将一部分小于5毫米的焦粉进行细磨加工到细度为50-200目。另外将沥青固体破碎至粒度0～5毫米左右。沥青可采用石油沥青或焦油沥青，但取焦油沥青为佳。
按重量份取粒度为1-5毫米的焦粉 1.5份
细度为50-200目的焦粉 8.5份
粒度为0-5毫米的沥青 1.7份
进行配料混合，拌匀成为混合料，若沥青为液体，也可按配比与焦粉配料混合均匀。若焦粉加工的条件受限制，也可直接将焦粉与沥青按8～9∶1～2进行配比混合，这时焦粉的粒度应控制在5毫米以下。
将混合料置于容器内，在外部加热使混合料温度升至50℃-130℃。再将热混合料斟量装入外形为焦粉团块形状的成型模具内，对成型模具加压150～300公斤/厘米2，打开模具，倒出成型块，这时混合料成为混合料团块。由成型模具可将混合料团制成球体，圆柱体、多棱柱体、方块等形状，其团块的块径为40～100毫米左右。
将压制成型的混合料团块置于260℃-340℃风温条件下处理50-80分钟，取出自然冷却，即成焦粉团块。
本发明焦粉团块中焦粉与沥青的配比可参表1
表1：
| 配比1 | 配比2 | 配比3 | 配比4 | 配比5 | |
| 焦粉 | 9 | 8.75 | 8.5 | 8.25 | 8 |
| 沥青 | 1 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | 2 |
焦粉中不同粒度焦粉的配比可参见表2
表2：
| 焦粉粒度 | 配比1 | 配比2 | 配比3 | 配比4 | 配比5 |
| 1～5毫米 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
| 50-200目 | 9 | 8.5 | 8 | 7.5 | 7 |
对混合料加热的温度，主要取决于沥青的融化温度，若采用石油沥青，其加热温度在50℃-100℃左右，若采用焦油沥青，其加热温度在80℃-130℃左右，沥青融化后和焦粉粘连形成细小的球状，即可进行压制。
压制混合料团块的压力，取决于沥青加入的比例，焦粉中粗焦粉和细焦粉的比例以及混合料团块的形状和块径。若采用焦油(煤)沥青，混合料团块威型压力和沥青、焦粉等因素的关系可参见表3
表3：
| 焦粉∶沥青 | 9∶1 | 9∶1 | 8.5∶1.5 | 8.5∶1.5 | 8∶2 |
| 粗焦粉∶细焦粉 | 1∶9 | 1.5∶8.5 | 2∶8 | 2.5∶7.5 | 3∶7 |
| 团块形状 | 圆球 | 圆球 | 圆柱 | 六棱柱 | 六棱柱 |
| 块径(毫米) | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 成型压力(公斤/厘米2) | 260 | 280 | 220 | 240 | 170 |
按本发明制作方法，取冶金焦粉，热值为28463千焦/公斤焦油沥青，焦粉：沥青为8.5∶1.5，粗焦粉：细焦粉为1.5∶8.5，混合料团块成型形状圆球形，球体直径为60毫米，成型压力约为220公斤/厘米2，压型后，通以300℃热风60分钟，再自然冷却制成的焦粉团块，冷强度为，垂直抗压370公斤/个，横断抗压280公斤/个，热强度(900℃)为78.5公斤/个。化学成分没有变化，热值为28500千焦/公斤，其性能达到冶金焦的要求。
其焦粉团块的成本按冶金焦粉(15毫米，200元/吨团块，焦油(媒)沥青45元/吨团块，加工费用约60元/吨团块，总计焦粉团块成本为305元/吨，远低于冶金焦的成本及售价。
Claims (7)
1、焦粉团块及其制作方法，其特征在于：
步骤A，将焦粉和沥青按(重量份)8～9∶2～1的比例配料成混合料；
步骤B，将混合料加热至50℃～130℃用成型模具将其压成混合料团块；
步骤C，将混合料团块直接或自然冷却后置于260℃～340℃风温下50～80分钟，取出自然冷却，即成焦粉团块。
2、根据权利要求1所述的焦粉团块及其制作方法，其特征在于：步骤A中，焦粉由粒度为1～5毫米的粗焦粉和细度为50～200目的细焦粉混合而成，其组份为：(重量份)
粗焦粉 1～3
细焦粉 7～9
3、根据权利要求1或2所述的焦粉团块及其制作方法，其特征在于，步骤A中，焦粉和沥青的组份为：(重量份)
焦粉 8.5
沥青 1.5
其中焦粉中粗焦粉和细焦粉的组份为：(重量份)
粗焦粉 2
细焦粉 8
4、根据权利要求1所述的焦粉团块及其制作方法，其特征在于，步骤A中，沥青是粒度为0～5毫米的固体颗粒。
5、根据权利要求1或2所述的焦粉团块及其制作方法，其特征在于，步骤A中，沥青为焦油沥青。
6、根据权利要求1-2所述的焦粉团块及其制作方法，其特征在于，步骤B中，成型模具的成型压力为150～300公斤/厘米2，成型模具的团块块径为40～100毫米，团块形状为球体或圆柱体、多棱柱体或方块。
7、根据权利要求1-2所述的焦粉团块及其制作方法，其特征在于，步骤C中，将混合料团块置于热风窑中通以280℃的热风70分钟，取出自然冷却，即成焦粉团块。
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