CN108893131A

CN108893131A - 一种利用废旧石墨电极参与的炼焦配煤方法

Info

Publication number: CN108893131A
Application number: CN201810719003.9A
Authority: CN
Inventors: 王超; 庞克亮; 刘冬杰; 杜庆海; 武吉; 朱庆庙; 王旭; 蔡秋野; 姜喆
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2018-11-27

Abstract

本发明公开一种利用废旧石墨电极参与的炼焦配煤方法，所述的废旧石墨电极经粉碎处理粒径≤20mm，其中粒径≤3mm质量百分比不低于70％，废旧石墨电极在配合煤中添加的质量比例不高于15％，同时配合煤煤岩学指标需满足：0.9％≤Rran≤1.30％区间反射率百分含量比例≥35％，标准偏差S满足0.20≤S≤0.35，活惰比r值满足2.5≤r≤5.0。

Description

一种利用废旧石墨电极参与的炼焦配煤方法

技术领域

本发明属于冶金焦化技术领域，特别是涉及到一种利用废旧石墨电极参与炼焦配煤制备冶金焦炭的配煤方法。

背景技术

我国煤炭资源丰富，但炼焦煤资源占比并不高。同时炼焦煤煤种虽然齐全但分布很不均衡。尤其炼焦配煤的主焦煤煤种焦煤、肥煤在中国的炼焦煤资源中储量占比较少，而在这有限的主焦煤中还包括了大量的高灰、高硫、难洗选等不易用于炼焦的煤种。而当前焦化生产面对的环保问题对开发高硫煤的使用也形成了限制。目前优质焦煤、肥煤炼焦煤资源短缺已成为制约企业长期稳定生产的重要问题。此外，随着高炉大型化发展，对焦炭质量的要求不断提高。而在相对固定的炼焦过程中，配煤中的灰分是引起焦炭劣化的主要裂纹源，严重影响焦炭质量，同时焦炭的灰分的增加对高炉冶炼如焦比、炉渣等也存在重要影响。因此，灰分问题是影响焦炭质量的最主要因素之一。

因此，当前如何在保证焦炭质量和环保要求的情况下，拓展非优质炼焦煤的使用，合理优化炼焦配煤生产工艺极具现实意义。

在钢铁联合生产企业生产过程中，多个工序存在大量的含碳废料，如焦油渣、干熄焦除尘灰、废旧石墨电极、废旧塑料制品等，通常这些废料的后续处理存在处理难度大、附加值低、排放达标要求严格、处理成本高等问题。若能将其与炼焦工序有机结合，实现环保和降本增效的双赢则极具经济价值和社会效益。

通过查新，检索到一些相关技术，如“一种利用废旧塑料进行配煤炼焦的系统及其生产工艺(CN105419833A)”技术中提供了一种利用废塑料进行配煤炼焦的系统及其生产工艺，该技术中的塑料熔化炉中的塑料在熔融过程中产生的废气进入焦炉中燃烧，降低有害气体的排放。“干熄焦除尘灰在配煤工艺中配用方法(CN104357073B)”技术中提供了一种干熄焦除尘灰在配煤工艺中配用方法，将干熄焦每天产生的除尘灰按一定比例配成入炉煤，经过破碎加水输送至储煤仓用于炼焦生产，代替部分贫瘦煤回配炼焦。“一种利用废石墨电极作为还原剂的高炉节能矿产冶炼技术(CN105586448A)”技术中提供了一种利用废石墨电极作为还原剂的高炉节能矿产冶炼技术，所述高炉冶炼方法使用废石墨电极来代替部分焦炭；该技术充分利用了电炉冶炼产生的废石墨电极，提高了材料的利用率，同时有利于高炉的高强度冶炼。

目前，在钢铁企业中，废物的资源化利用和节能环保已成为良性、绿色发展的趋势和需要，废旧石墨电极一般硫分较低，而又具有显著的高碳含量、低灰特性，如能将其有效整合到炼焦配煤过程中，则能够实现该材料的高效资源化利用的同时提高焦炭质量的可能性，极具实用价值。

发明内容

针对目前现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是将当前冶金领域涉及的炼焦生产过程中的配煤技术工作与钢铁企业废弃物资源化利用相结合，提出了一种通过在制备配合煤过程中添加废旧石墨电极制备高质量冶金焦炭的配煤技术方法。本发明旨在根据废旧石墨电极高碳含量、低灰、低硫特性，对其完全资源化利用，通过其在炼焦配煤方案中的合理使用达到有效提高焦炭质量指标的效果，以满足高炉大型化发展趋势下，对焦炭质量指标不断增高的要求。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：

一种利用废旧石墨电极参与的炼焦配煤方法，其特征在于：所述的废旧石墨电极经粉碎处理粒径≤20mm，其中粒径≤3mm质量百分比不低于70％，硫分质量百分比不高于1.10％；废旧石墨电极在配合煤中添加的质量比例不高于15％，废旧石墨电极加入到配合煤中时需混合均匀；配合煤煤岩学指标需满足：配合煤镜质体随机反射率分布Rran呈正态分布，0.9％≤Rran≤1.30％区间反射率百分含量比例≥35％，标准偏差S满足0.20≤S≤0.35，活惰比r值满足2.5≤r≤5.0。

所述的配合煤是根据生产需要按照气、肥、焦、瘦各类煤种制定的配煤方案。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、有利于炼焦配合煤灰分和硫分指标的控制。能够降低配合煤的灰分含量1.0个百分点以下和硫含量0.5个百分点以下；或在配合煤灰分、硫分指标要求一定量条件下，增加高灰、高硫煤中的使用量，增强了配煤的可操控性。2、有利于提高所生产焦炭的质量。能够使焦炭机械强度指标M₄₀提高1.5个百分点以上，同时降低焦炭的反应性CRI1个百分点以上，提高焦炭反应后强度指标CSR1.5个百分点以上，实现了废旧石墨电极材料无残留资源化利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例进行说明：

实施例1：

1、将废旧石墨电极材料进行集中回收，通过磨粉机或球磨机等设备对其进行磨粉处理使其粒度小于3mm比例占80％，硫分质量分数为0.5％。

2、根据生产需要按照气、肥、焦、瘦各类煤种合理制定的配煤方案将废旧石墨电极材料按质量比例6％比例添加到配合煤中，通过三维混料机进行充分混合均匀。

3、测定添加处理后的石墨电极材料的配合煤煤岩学指标需满足：配合煤镜质体平均最大反射率分布呈正态分布，反射率分布在0.9％≤Re≤1.30％区间反射率百分含量比例为45％，标准偏差s＝0.28，活惰比r＝3.7。

4、将制定测试后的配煤方案进行200kg试验焦炉试验，评价焦炭质量，试验结构录入指标数据库。

煤质指标检测及200kg工业炼焦试验结果与基准配煤方案(未添加废旧石墨电极材料)200kg工业炼焦试验结果对比如下表1所示。

表1对比试验结果

由表1可以看出，废旧石墨电极材料的加入，配煤灰分、硫分有所下降，所得焦炭抗碎强度M₄₀提高达到1.90个百分点，热态强度指标反应性CRI降低1.80个百分点，反应后强度CSR提高2.30个百分点。

实施例2：

1、将废旧石墨电极材料进行集中回收，通过磨粉机或球磨机等设备对其进行磨粉处理使其粒度小于3mm比例占85％，硫分质量分数为0.55％。

2、根据生产需要按照气、肥、焦、瘦各类煤种合理制定的配煤方案将废旧石墨电极材料按质量比例8％比例添加到配合煤中，通过三维混料机进行充分混合均匀。

3、测定添加处理后的石墨电极材料的配合煤煤岩学指标需满足：配合煤镜质体平均最大反射率分布呈正态分布，反射率分布在0.9％≤Re≤1.30％区间反射率百分含量比例为40％，标准偏差s＝0.34，活惰比r＝3.5。

煤质指标检测及200kg工业炼焦试验结果与基准配煤方案(未添加废旧石墨电极材料)200kg工业炼焦试验结果对比如下表2所示。

表2对比试验结果

由表1可以看出，废旧石墨电极材料的加入，配煤灰分、硫分有所下降，所得焦炭抗碎强度M₄₀提高达到3.90个百分点，热态强度指标反应性CRI降低3.90个百分点，反应后强度CSR提高4.80个百分点。

实施例3：

1、将废旧石墨电极材料进行集中回收，通过磨粉机或球磨机等设备对其进行磨粉处理使其粒度小于3mm比例占76％，硫分质量分数为0.53％。

2、根据生产需要按照气、肥、焦、瘦各类煤种合理制定的配煤方案将废旧石墨电极材料按质量比例12％比例添加到配合煤中，通过三维混料机进行充分混合均匀。

3、测定添加处理后的石墨电极材料的配合煤煤岩学指标需满足：配合煤镜质体平均最大反射率分布呈正态分布，反射率分布在0.9％≤Re≤1.30％区间反射率百分含量比例为40％，标准偏差s＝0.32，活惰比r＝3.9。

煤质指标检测及200kg工业炼焦试验结果与基准配煤方案(未添加废旧石墨电极材料)200kg工业炼焦试验结果对比如下表3所示。

表3对比试验结果

由表1可以看出，废旧石墨电极材料的加入，配煤灰分、硫分有所下降，所得焦炭抗碎强度M₄₀提高达到1.70个百分点，热态强度指标反应性降低1.40个百分点，反应后强度提高1.60个百分点。

本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims

1.一种利用废旧石墨电极参与的炼焦配煤方法，其特征在于：所述的废旧石墨电极经粉碎处理粒径≤20mm，其中粒径≤3mm质量百分比不低于70％，废旧石墨电极在配合煤中添加的质量比例不高于15％；同时配合煤煤岩学指标需满足：配合煤镜质体随机反射率分布Rran呈正态分布，0.9％≤Rran≤1.30％区间反射率百分含量比例≥35％，标准偏差S满足0.20≤S≤0.35，活惰比r值满足2.5≤r≤5.0。