CN108148610B - 一种用于炼焦原料煤的预处理方法 - Google Patents

一种用于炼焦原料煤的预处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于炼焦原料煤的预处理方法,包括:在高温流化床干燥机中对原料煤进行干燥及粗粒煤进行快速预热;将干燥后的原料煤分级为粗粒煤和细粒煤;将分级出的细粒煤筛分为超细粉、细粉和粗粉;将筛分出的超细粉进行造粒及后处理。本发明公开的高温流化床干燥可以同时实现粗粒煤的快速预热,有效改善低品质煤的性状(粘结性),增加低品质煤的配比比例,缩短工艺流程;另一方面通过对细粒煤进行筛分,根据不同粒度的煤粉采用不同的处理工艺,在解决装炉时细粉煤起尘问题的前提下,将煤粉造粒的负荷及粘结剂的用量降至最低。

Description

一种用于炼焦原料煤的预处理方法
技术领域
本发明涉及一种炼焦原料煤的预处理方法,尤其涉及一种将原料煤干燥并分级成粗粒煤和细粒煤之后,对分离出的细粒煤进行筛分,将筛分出的超细粉进行造粒成型,最后一同加入焦炉内进行干馏的方法。
背景技术
为确保高炉内的通气性,高炉用的焦炭必须具备所要求的强度。为此焦炉需要采用高品质的焦煤作为原料煤。在高品质的焦煤日益紧张的情况下,不得不通过将低品质煤(非粘结性煤或微粘结性煤)经过预处理来改变其性质,从而替代一部分高品质的焦煤。
焦炭的强度,在很大程度上取决于原料煤的粘结性,而低品质煤的粘结性较差,因此不能直接作为原料煤使用。针对上述状况,至今已提出了多种提高低品质煤的粘结性的预处理技术。其中低品质煤的预处理技术包括预干燥、挤压造粒和快速预热等工艺,被证明是改善低品质煤的性状(粘结性)的有效方法。
专利CN 1613971 A公开了炼焦原料煤的改性及预处理方法,首先在流化床干燥机中对原料煤进行干燥并分级为细粒煤和粗粒煤,然后对细粒煤和粗粒煤进行快速预热至其软化点附近,最后对预热后的细粒煤进行热压成型;或者首先在流化床干燥机中对原料煤进行干燥并分级为细粒煤和粗粒煤,然后在气流预热塔中分别对细粒煤和粗粒煤进行快速预热至其软化点附近,最后对预热后的细粒煤进行热压成型。细粒煤和粗粒煤的分级粒度为0.5mm。
根据专利CN 1613971 A说明书和中试研究报告(流動床プロセス基本設計モデルの開発と石炭の乾燥,加熱および分級プロセスの検討,鉄と鋼Tetsu-to-Hagane Vol.90(2004)No.9),专利CN 1613971 A中所采用的流化床干燥为常规的中低温流化床,中低温流化床的进口温度为400-450℃,流化速度为4m/s,静止床层高度为0.1米。在此工况下,粗粒煤预热速率的极限为300℃/分钟。粗粒煤的预热速率是指水分0%的绝干煤的升温速率(下同)。
根据试验研究,如果焦煤快速预热速率低于1000℃/分钟,则其粘结性无法提高。专利CN 1613971 A中的流化床干燥机采用较低的进口温度和流化速度,导致焦煤在流化床干燥机中的预热速率达不到最低预热速率。为了获得较高的预热速率以增加低品质煤的改善程度,从而提高低品质煤的配比比例,该专利还包括另一工艺,即采用单独的气流塔对粗粒煤和细粒煤进行快速预热。
在工业化装置中,对预热至350℃以上细粒煤进行辊压成型时,存在以下问题:(1)由于流动性较差,将半熔融状态的细粒煤装入辊压成型机变得很困难;(2)与粗粒煤相比,快速加热对细粒煤的粘结性提高的程度效果不明显;(3)由于细粒煤具有极大的比表面积,而细粒煤含有较多的镜质体(vitrinite)等粘结性成分,当其被加热到高温状态时,会导致其中的镜质体等粘结性成分挥发或氧化,从而降低其焦化品质;(4)细粒煤和粗粒煤需要单独的气流预热装置,并且气流预热装置的气体进出口温差仅为75℃左右,设备体积庞大,运行费用高。
为了解决以上问题,专利CN 104593029 A对细粒煤的造粒工艺进行了如下的改进:细粒煤干燥后,不再对其进行预热,而是直接采用沥青等作为粘结剂对其直接进行挤压造粒成形。
专利CN 1613971 A及CN 104593029 A中由于没有对分级后的细粒煤进行任何处理而直接进行造粒,而分离出的0~0.5mm粒度的细粒煤的比例为原料煤的40~45%,粘结剂的用量为细粒煤的8%左右,导致造粒工艺的投资和运行费用较高。
通过试验研究发现,焦煤在输送及装炉时,引起粉尘问题的是粒度小于0.2mm以下的超细煤粉,而大于0.2mm以上的煤粉则不会引起粉尘问题。粒度小于0.2mm以下的超细煤粉所占比例大约为20%。
通过试验研究还发现,入炉焦煤的造粒比例并不是越高,入炉焦煤的密度就越大,低品质煤的配比比例就越高。当煤粉造粒比例达到20%左右时,入炉焦煤的密度达到最大,低品质煤配比比例最高。当煤粉造粒比例过高时,低品质煤配比比例不变,甚至降低。
仅对粒度小于0.15~0.2mm以下的超细煤粉进行造粒,既可以解决粉尘问题,同时又可以取得低品质煤配比最佳效果。
CN 1613971 A中的流化床干燥机采用较低的进口温度和流化速度,导致焦煤在流化床干燥机中的预热速率达不到焦煤快速预热所要求的最低预热速率。为了获得焦煤快速预热所要求的最低预热速率以增加低品质煤的改善程度,从而提高低品质煤的配比,该专利还包括另一工艺,即采用单独的气流塔对粗粒煤和细粒煤进行快速预热。
如果能够对分级后的细粒煤经过筛分处理,仅针对引起粉尘问题的煤粉进行造粒,这样不仅可以降低造粒工艺的投资和运行费用,还可以提高流化床干燥的流化速度,提高粗粒煤的预热速率。再通过进一步提高流化床的进口烟气温度,就可以实现粗粒煤在流化床中的预热速率超过1000℃/分钟,而无需单独的快速预热装置。
综上所述,专利CN 1613971 A及CN 104593029 A仍有进一步完善的可能性。
发明内容
针对上述现有技术中的不足,本发明的目的在于提供一种用于炼焦原料煤的预处理方法。本发明提供的用于炼焦原料煤的预处理方法,通过对流化床干燥分级后的煤粉进行筛分,从而:(1)仅对引起粉尘问题的煤粉造粒,降低造粒的处理量;(2)同时可以避免煤粉的过度造粒,降低低品质煤配比比例;(3)筛分还可以克服高温流化床干燥和造粒工序之间的相互影响,干燥和造粒可以按各自的最佳工况进行,从而增加高温流化床干燥机的流化速度以提高粗粒煤的预热速率,实现原料煤干燥及分级和粗粒煤的快速预热一体化,缩短了工艺流程。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种用于炼焦原料煤的预处理方法,包括:对原料煤进行干燥、分级为粗粒煤和细粒煤;
将细粒煤筛分为超细粉,细粉和粗粉;
所述粗粉可以直接输送至煤塔,或者作为原料煤重新处理;
所述细粉直接输送至煤塔;
最后对超细粉进行造粒及后处理。
优选的:所述对原料煤进行干燥、分级为粗粒煤和细粒煤是在流化床干燥机中进行的。
第二方面,本发明实施例提供另一种用于炼焦原料煤的预处理方法,包括:对原料煤进行干燥、分级为粗粒煤和细粒煤、所述粗粒煤快速预热一体化处理;
将粗粒煤以1000~4000℃/分钟的速率快速预热至设定温度;
将细粒煤筛分为超细粉,细粉和粗粉;
所述粗粉可以直接输送至煤塔,或者作为原料煤重新处理;
所述细粉直接输送至煤塔;
最后对超细粉进行造粒及后处理。
优选的:所述对原料煤进行干燥、分级为粗粒煤和细粒煤及粗粒煤的快速预热是在高温流化床干燥机中进行的。
优选的:所述超细粉的粒度范围为≤d1,粗粉的粒度范围为≥d2,d1~d2之间为细粉,其中:d1=(0.075~0.50)mm;d2=(0.15~0.75)mm。
优选的:所述超细粉的造粒及后处理工艺为无粘结剂造粒。
优选的:所述超细粉的造粒及后处理工艺为有粘结剂的一级造粒,或有粘结剂的两级造粒。
优选的:所述两级造粒中,粘结剂在一级造粒后,二级造粒前加入。
优选的:所述超细粉的造粒及后处理工艺中造粒成型后的超细粉直接输送至煤塔,或在超细粉干燥及预热机中干燥后再以1000~4000℃/分钟的速率快速预热至设定温度后再输送至煤塔。
优选的:所述细粒煤干燥的设定水分为3~0%。
优选的:所述粗粒煤或/和造粒后的超细粉快速预热的设定温度为120~450℃。
本发明的有益效果是:
本发明实施例要求保护的用于炼焦原料煤的预处理方法,通过提高流化床干燥机的进口温度及流化速度的措施,可以实现在高温流化床干燥机中同时实现焦煤的干燥,分级及粗粒煤的快速预热,有效地改善低品质煤的性状(粘结性),增加低品质煤的配比比例,缩短工艺流程。
由于流化速度的提高,从流化床中分级出的细粒煤的粒度增加,导致煤粉造粒处理量增加。为此,对分级后的细粒煤进行筛分,根据不同粒度的煤粉采用不同的处理工艺,仅对在输送及装炉时起尘的超细粉进行造粒,从而将煤粉造粒的负荷及粘结剂的用量降至最低。
因此,本发明可以降低工艺设备投资和运行成本。
附图说明
图1是表示本发明实施的工艺流程图;
图2是表示本发明另一实施的工艺流程图;
图3是本发明实施例中上部热烟气旁路的流化床干燥机示意图;
图4是本发明实施例中超细粉的粘结剂一级造粒的工艺流程图;
图5是本发明实施例中超细粉的粘结剂二级造粒的工艺流程图;
图6是本发明实施例中超细粉的粘结剂一级造粒及预热的工艺流程图;
图7是本发明实施例中超细粉的粘结剂二级造粒及预热的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图2所示,本实施例要求保护一种用于炼焦原料煤的预处理方法,配合后的原料煤首先加入高温流化床干燥机中,被来自烟气炉的高温烟气所流化,从而(1)对原料煤进行干燥脱水,(2)并同时将其分级为粗粒煤和细粒煤,(3)进而将粗粒煤干燥至0%的水分后再快速预热至接近原料煤的软化温度后排出并输送至焦炉,(4)分级后的细粒煤在携带的同时被干燥至要求的水分后,由除尘器(旋风除尘器和布袋/静电除尘器)收集。收集后的细粒煤进入筛分机筛分为超细粉,细粉,粗粉。粗粉返回干燥机进行预热,或直接输送至焦炉;细粉则直接输送至焦炉;超细粉经过造粒及后处理后再输送至焦炉。
采用高温流化床对原料煤进行干燥,粗细粒煤分级并同时对粗粒煤进行快速预热,是本发明的第一特征(发明构思的基本点)。
由于粗粒煤只有在预热速率高于一定值(>1000℃/分钟)时,并预热到300℃至其软化温度(400~450℃)的范围内,则其粘结性才能得到改善和提高。根据流态化理论,流化床中物料的预热速率取决于:(1)流化气体进出口温差。温差越大,所需的流化气体流量越小,流化面积就越小,物料的停留时间就越短,预热速率就越高。对于焦煤预热工艺,在其最终预热温度一定的情况下,进口气体温度越高,气体进出口温差就越大,预热速率就越高。所以高温流化床比中低温流化床更适合于粗粒煤快速预热工艺;(2)流化速度。流化速度越高,所需的流化面积就越小,物料的停留时间就越短,预热速率就越高。但是流化速度越高,其粉尘带出量及带出颗粒的粒度就越大;(3)静止床层高度。静止床层高度越低,物料的停留时间就越短,预热速率就越高。但是如果静止床层高度太低,会引起沟流,无法保证稳定的流态化。
表1为高温流化床在不同的工况条件下的粗粒煤的预热速率,从表1中可见,提高粗粒煤的快速预热的最有效的办法就是提高流化床的进口烟气温度和/或流化速度。
表1
Figure BDA0001555333260000061
预热速率快,达到设定的预热温度所需时间就短,对改善原料煤的粘结性就越有效。同时也要防止过度预热,从而引起原料煤超温氧化变性问题。在项目设计阶段可以通过采取较高的流化速度来缩短其停留时间,由于分离后的细粒煤首先进行筛分处理后再进行造粒,所以流化速度的选择余地大,而不会产生问题;在运行中,根据流化床的出口粗粒煤的温度来控制排料速度,从而达到控制床层高度,进而控制其停留时间,以避免粗粒煤超温氧化变性问题。
综上所述,对于流化速度,优选2~7m/s;对于床层高度,优选0.075~0.75m;对于烟气进口温度,优选500~1100℃。在上述的优选工况下,粗粒煤的预热速率可以达到1000~4000℃/分钟。
如果进口烟气温度较低,可以通过提高流化速度和/或降低床层高度进行补偿;如果进口烟气温度较高,可以降低流化速度和/或提高床层高度。所以较高的进口烟气温度,对运行有利。
高温流化床干燥机的高温烟气的氧含量,可以通过干燥系统自身的尾气循环至烟气发生炉来进行调节,优选为1~8%。
由于煤粉爆炸的三要素为:1)点燃源;2)粉尘浓度:60g/m3(≤0.075mm以下的煤粉);3)氧含量:12%。
当原料煤的水分在流化床中干燥至或接近0%时,流化床内的颗粒之间的剧烈摩擦碰撞,其中的可以引起粉尘爆炸的≤0.075mm以下的煤粉会被100%地释放出来,从而使干燥的尾气中≤0.075mm以下的煤粉浓度达到或超过爆炸极限,特别是对于高温烟气的工况。
同时流化床内少数大颗粒的焦煤由于无法流化而长时间受热自燃,所以流化床内部能够引起粉尘爆炸的点燃源是一直存在的。
对于原料煤的高温流化床干燥,点燃源和粉尘浓度这两要素是无法消除的。唯一可以消除的就只有氧含量。
高温烟气的氧含量的下限为1%是考虑到烟气发生炉的燃烧空气需要一定量的过剩空气量;高温烟气的氧含量的上限为8%是考虑到煤粉爆炸的氧含量的最低浓度为12%,这样当系统出现异常时能够有充足的反应时间。
在高温流化床干燥机中粗粒煤水分干燥至0%,紧接着快速预热至设定温度,预热设定温度优选120~450℃,更优选300~400℃。原煤在干燥过程中,随着水分的降低,自身的温度也随之升高。当其温度升至120~150℃时,水分就将为0%。因此快速预热的设定温度不应当低于120℃。最终预热温度越高越好,但是不应当高于原煤的软化温度,以避免氧化变性。而原煤是由不用煤种配合而成,不用煤种的挥发份不用,其软化温度也不同,一般介于350~450℃。因此快速预热的设定温度不应当高于450℃。
细粒煤干燥的设定水分,优选3-0%,更优选0%。其原因是在流化床中将细粒煤干燥0%水分时一方面可以保证煤粉之间完全互相分离,以利于后续的高效筛分,保证超细煤粉能够最大程度地被分离出来,另一方面,可以最大限度地降低装炉水分。
当采用高温流化床干燥机作为(1)原料煤的干燥,(2)粗细煤粒的分离,(3)粗煤粒的快速预热以及(4)细粒煤的干燥一体化时,如果粗粒煤的最终预热温度比较高时,其尾气温度较高,完全可以满足细粒煤的最终水分要求。如果粗细煤的最终预热温度比较低时,其尾气温度较低,有可能无法满足细粒煤的最终水分要求。这时可以通过在流化床的进料段的上部旁路引入高温烟气来提高干燥的尾气温度,从而达到细粒煤的最终水分要求,见图4所示。
根据不同粒度的煤粉对焦化工艺的影响不同而将细粒煤筛分为超细粉,细粉,粗粉,进而采取不同的处理工艺是本发明的第二特征(发明构思的基本点)。
干燥后的细粒煤对焦化工艺的主要影响:装炉过程中产生的粉尘石墨化和带入荒煤气中。
根据焦化过程分析,装炉过程中煤粉起尘的粒度的上限主要取决于炭化室内外排的气体速度,其主要影响因素:(1)炭化室顶部的可利用的流通空间,其随着装煤量的增加而逐步降低;(2)外排的气体量,Q。外排的气体量主要有三部分构成:(a)炭化室内的空间因为被加入的煤填充而引起的气体排出,Q1;(b)炭化室产生的煤气,Q2;(c)入炉煤中的水分因蒸发而产生的水蒸汽,Q3。根据文献介绍:Q1=1100m3/h;Q2=700m3/h;Q3=1800m3/h;Q=3600m3/h。
当入炉水分为0%时,Q3=0m3/h,Q=1800m3/h。由此可见,在其它工艺条件相同时,入炉水分为0%的干煤装炉的炭化室内外排的气体速度比湿煤装炉要低50%以上。
为了更进一步降低装炉过程中炭化室内外排的气体速度,还可以采用变速装煤,即先块后慢。这种方法对常规的湿煤装炉过程的效果很有限,但是对于入炉水分为0%的干煤装炉过程则效果很明显,可以显著地降低炭化室内外排的气体速度,从而降低装煤过程荒煤气所携带的颗粒粒径上限和粉尘量,进而可以降低需要造粒的细粒煤的数量及粘结剂耗量。表2给出了不同装炉工艺在装炉期间外排的气体量及速度,气体速度是炭化室内煤的顶部至炭化室顶部的高度的距离为1米时的速度。表3给出了煤粉粒径及其沉降速度。
表2
Figure BDA0001555333260000091
表3
Figure BDA0001555333260000092
Figure BDA0001555333260000101
对于常规的湿煤装煤过程中荒煤气所携带的最大颗粒粒径为0.2~0.3mm,根据表2和表3可以推断对于入炉水分为0%的变速干煤装炉期间荒煤气所携带的最大颗粒粒径可以降低至0.1~0.15mm。
根据对原料煤进行粒度分析,0~0.1mm粒度的比例为5~10%;0~0.15mm粒度的比例为10~15%;0~0.2mm粒度的比例为15~20%;0~0.3mm粒度的比例为25~30%;0~0.5mm粒度的比例为40~45%。
所以,并不是所有0~0.5mm粒度的细粒煤都会对焦化工艺有影响。如果仅对会对焦化工艺有影响的细粒煤进行造粒,即仅对0~0.15mm粒度的煤粉进行造粒,可以将需要造粒处理的煤粉量减少60~70%。
炼焦原料煤的预处理工艺中煤粉造粒有两大目的:(1)解决输送和装炉过程中的粉尘问题;(2)增加装炉密度,从而提高低品质煤配比比例。
通过试验研究还发现,入炉焦煤的造粒比例不是越高,入炉焦煤的密度就越大,低品质煤的配比比例就越高。当煤粉造粒比例达到20%左右时,入炉焦煤的密度达到最大,低品质煤配比比例最高。当煤粉造粒比例过高时,低品质煤配比比例不变,甚至降低。试验结果如表4所示。
表4
Figure BDA0001555333260000102
Figure BDA0001555333260000111
其影响机理如下:粉体之间填充存在一个最佳的粒度分布,足够数量的细颗粒存在可以显著提高其填充密度:细颗粒可以充分填充至大颗粒的空隙之间,以降低粉体的空袭率。
另外,尚未有任何研究显示细粒煤快速预热过程中由于高温而引起的镜质体等粘结性成分挥发或氧化的粒度的分割点为0.5mm。其分割点影响因素应该包括:(1)预热后的温度;(2)预热的速率;(3)预热气体成分;(4)煤种。细粒煤在快速预热过程中由于高温而引起的镜质体(vitrinite)等粘结性成分挥发或氧化的粒度的分割点应该通过试验确定。
综上所述,可以确定超细粉的粒度≤d1,优选d1=(0.075~0.5)mm。通过对粒度≤d1的超细粉进行造粒处理,可以保证大部分装煤期间(前75%期间)焦炉不会存在起尘问题。粗粉的粒度≥d2:优选d2=(0.15~0.75)mm。粗粉是指急速预热而不会引起氧化或其中的镜质体(vitrinite)等粘结性成分不会挥发。根据不同煤种,应该通过试验确定。细粉为介于超细粉和粗粉之间的煤粉。根据上述讨论,细粉不需要进行造粒处理,当然也不能对其进行预热处理。
超细粉的造粒及后处理过程可以采用无粘结剂,水溶性粘结剂及沥青为粘结剂的造粒工艺。超细粉的造粒工艺选择需要综合考虑粘结剂的价格,造粒后装炉过程的清洁程度以及运行费用等因素。
对于采用粘结剂的超细粉的造粒及后处理工艺有下列不同组合:(1)一级造粒,(2)二级造粒,(3)一级造粒及预热,(4)二级造粒及预热,见图4~图7。
由于仅需对筛分后的超细粉进行造粒,而超细粉造粒有其优劣势:1)劣势就是由于超细粉的粒度小,比重轻,流动性差,呈蓬松状。当采用粘结剂进行造粒时,需要首先进行将粘结剂与超细粉进行混合,而混合效果差,所需粘结剂的比例高。2)优势就是由于超细粉的粒度小,粉体间的范德华力较大,通过无粘结剂的干法造粒就可以获得强度较大的产品,尽管其不足以完全取代粘结剂的造粒工艺,但是却可以对超细粉进行改性,即首先对超细粉进行一级造粒,即无粘结剂干法造粒,以增加超细粉的粒度和比重,增强其流动性。然后在其后的二级造粒中,再将其与粘结剂进行混合,从而可以进一步减少粘结剂的用量。二级造粒后破碎筛分后的筛下物可以返回至一级造粒前与超细粉进行混合,以改善其流动性。
由于粘结剂的用量减少,使得其选择范围大,不仅可以采用煤焦油;或沥青;也可以采用含有杂质的石油加工的副产品;或煤焦油加工的副产品等,而不会对焦炭性质有明显的影响。
一级造粒流程短,投资低,但是粘结剂的耗量比较高;而二级造粒流程长,投资高,但是粘结剂的耗量比较低。其选择主要依据粘结剂的价格和装置的投资等因素进行综合比较以确定优选方案。
超细粉造粒后其比表面积大大地减少,原来急速预热而引起的氧化或其中的镜质体等粘结性成分挥发则可能被避免。这样造粒后的超细粉可以与粗粒煤一样进行急速预热处理,最大程度地改善其焦化性质,增加低品质煤的配比比例。表5给出了不同粒径的颗粒及其比表面积。
表5
Figure BDA0001555333260000121
造粒后超细粉的快速预热装置可以采用高温流化床,或气流塔。流化床为优选,因为相对于气流塔,流化床内的速度较低为1~3m/s,而气流塔内的速度较高为15~20m/s,容易破碎。
对超细粉造粒后的粒径的上限,没有特别的限定,但是为了实现与粗粒煤的均匀的混合,优选不大于原料煤粒径的上限。对超细粉造粒后筛分的下限,应该与筛分后的粗粉的下限相同,优选表0.15~0.75mm。
造粒机的选型及种类没有特别要求,只要能够将超细粉成形为球状或枕型或片状的造粒机或造块机即可,优选双辊挤压型的成形机或辊压成形机。
本发明所采用的高温流化床干燥机,由于其进口温度高,所需的停留时间较短,其结构应该为长方形,优选长:宽比为2~1。
由于流化床结构及其短暂的停留时间,加料端应比排料端稍高,布风板倾角优选0~2°。
处理后的原料煤输送至煤塔,可以采用同一输送装置,也可以采用不同输送装置。如果采用不同输送装置,可以按照预热后的温度或粒度分布进行组合。输送装置优选气力输送,更优选以干燥系统的具有一定温度的烟气为气力输送的介质。选用气力输送的介质为干燥系统的烟气,一方面是考虑到可以通过选择合适的烟气温度以保证预热后的原料煤在输送过程中不会降温;另一方面其尾气可以循环至烟气炉进行余热回收。
焦炉煤塔的进出料顺序,优选后进先出,以最大程度地减少预热后的原料煤在其中的停留时间,从而减少氧化变性的机会。
装煤车应为变速装炉,优选先快后慢的装炉方式。
图1,表示了本发明的另一个实施形态。与图2的主要区别:在流化床干燥机中,粗粒煤没有快速预热要求,所以对流化床干燥机得进口温度和流化速度的要求较低。
主要应用的场合:现有焦炉的技改。因为粗粒煤的预热温度不是太高,可以利用现有的带式输送装置。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (3)

1.一种用于炼焦原料煤的预处理方法,其特征在于,包括:对原料煤进行干燥、分级为粗粒煤和细粒煤、所述粗粒煤快速预热一体化处理,
将粗粒煤以1000~4000℃/分钟的速率快速预热至设定温度,粗粒煤快速预热的设定温度为300℃-450℃;
将细粒煤筛分为超细粉,细粉和粗粉,所述超细粉的粒度范围为≤d1,粗粉的粒度范围为≥d2,d1~d2之间为细粉,细粉的粒度介于超细粉和粗粉之间的煤粉,其中:d1=(0.075~0.50)mm;d2=(0.15~0.75)mm,细粒煤干燥的设定水分为0-3%;
所述粗粉可以直接输送至煤塔,或者作为原料煤重新处理;
所述细粉直接输送至煤塔;
最后对超细粉进行造粒及后处理,造粒后的超细粉快速预热的设定温度为120~450℃;
所述对原料煤进行干燥、分级为粗粒煤和细粒煤及粗粒煤的快速预热是在高温流化床干燥机中进行的,流化速度为2~7m/s;床层高度为0.075~0.75m;烟气进口温度为500~1100℃,高温流化床干燥机的高温烟气的氧含量为1~8%;
所述超细粉的造粒及后处理工艺为无粘结剂造粒;
所述超细粉的造粒及后处理工艺为有粘结剂的一级造粒,或有粘结剂的两级造粒。
2.如权利要求1所述的用于炼焦原料煤的预处理方法,其特征在于,所述两级造粒中,粘结剂在一级造粒后,二级造粒前加入。
3.如权利要求1所述的用于炼焦原料煤的预处理方法,其特征在于,所述超细粉的造粒及后处理工艺中造粒成型后的超细粉直接输送至煤塔,或在超细粉干燥及预热机中干燥后再以1000~4000℃/分钟的速率快速预热至设定温度后再输送至煤塔。
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