CN110607184A - 一种提高焦炭冷强度的方法 - Google Patents

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毛晓明
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    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition

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Abstract

本发明公开了一种提高焦炭冷强度的方法，包括如下步骤：1、气煤破碎：将来自生产厂粒度小于6mm的气煤加入破碎机进行破碎，破碎后对气煤粒度进行筛分分析，要求破碎后气煤中小于3mm的粒度比例在48‑53％之间；2、配合煤的配合：将破碎后的气煤按照配煤的要求与1/3焦煤、肥煤和瘦煤进行配合，气煤在整个配合煤中所占的质量比为25.5‑27％，经过配合后的配合煤的灰分为Ad＝8‑10％，挥发份为VMd＝26‑28％；3、配合煤的破碎混合：将配合好的配合煤加入破碎机中进行反复破碎，破碎机的槽间距为3‑4mm，破碎后配合煤中粒度小于3mm的质量比在84‑86％之间；4、水分调节及高强度焦炭的制备。

Description

一种提高焦炭冷强度的方法
技术领域
本发明属于煤的高温热解成焦的焦炭质量控制技术领域，具体涉及一种提高焦炭冷强度的方法。
背景技术
近年来，焦炭产能的快速扩张，导致了炼焦煤的供应紧张，此外，由于当前钢铁企业高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求也越来越高，而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少，这一矛盾在我国尤为突出。如何合理利用煤资源，满足焦化生产需求是长期面临的任务。随着2016年国家经济增速的放缓，突出表现为我国焦化行业的严重产能过剩，改进配煤炼焦技术，提高焦炭产量和质量，降低炼焦成本，才能使企业在焦化行业优胜略汰的竞争中立于不败之地。
大型高炉的使用已经是炼铁产业所必须具备的生产装备，根据研究所得，大型高炉的使用不仅能够使企业生产效率、铁水质量得以提高，也能很好的降低环境污染和人力、物力的消耗。此外，随着高炉低焦比操作的快速发展，在维持高炉作业的情况下，企业应该尽可能的多喷吹煤粉来取代焦炭，这样就能够使降低环境污染与铁水生产成本的目的得以实现。根据研究表明，炼铁企业使用的高炉越大，其喷煤比和焦炭质量就越高。而出现这种现象的原因是：高炉的低焦比和高煤比操作使得矿焦比得以提升，焦炭停留于高炉中的时间也就增长，这使得焦炭对高炉滴落带与软熔带所具有的骨架支撑作用就更加明显。假如使用质量差的焦炭，就会导致焦炭的熔损和粉化溃裂速度加快，从而致使高炉的透气性降低。
近几年我国几家大型钢铁企业的大型高炉焦炭质量达到以下指标：Aad≤12.5、St，d≤0.7、M40≥82、M10≤7、CRI≤30、CSR≥57。有些钢铁企业的焦炭质量甚至远高于以上指标。这对炼焦企业，特别是有大型高炉的企业提出了非常高的要求。因此，炼焦企业如何才能在提高焦炭质量的同时降低配煤成本，多配入非焦煤，或者是通过工艺条件的改变提高焦炭质量，这是每个焦化企业所必须面临的难题。
公开号为CN103184058A的中国专利申请提出了一种有利于焦炭冷强度的方法，这个方法是要求肥煤的奥亚膨胀度大于150％，肥煤的配比为10-20％且要求气肥煤与挥发份大于34％肥煤之和的百分比要小于10％从而得到冷强度较好的焦炭，但是这种方法比较复杂，对肥煤的煤质指标要求高，并且在配煤中气肥煤与挥发份大于34％肥煤之和的百分比小于10％难于控制。从而造成该方法的实用性不强。
公开号为CN101661026A的中国专利申请提出了一种预测焦炭机械强度和热性质的方法，主要是以煤的镜质组反射率分布同时利用神经网络方法来预测焦炭机械强度和热性质。
公开号为CN102031172A和CN105623696A的两个中国专利申请也均涉及制备强度高的焦炭，但是这两个专利也是通过常规配煤的方法来提高生产焦炭的强度。
当前企业追求的高炉的大型化要求高炉中使用的焦炭具有大的块度，以利于焦炭在高炉内由上至下的运行而没有太多的磨损，同时具有焦炭的块度从而可以有效的在高炉下部发挥焦炭支撑作用，同时焦炭在工厂生产运输过程中不可缺少的发生破例，磨损，据统计焦炭经过转运，装卸等操作会造成5％以上的焦粉产生，为了减少在这些过程中更少量的焦粉的产生，就必须提高焦炭的冷强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过破碎煤粒度控制提高焦炭冷强度的方法，从而减少焦炭装卸运输过程中的破损数量，满足大型高炉的生产应用要求。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种通过破碎煤粒度控制提高焦炭冷强度的方法，其特点在于使用的煤种为来自生产厂小于6mm的气煤、1/3焦煤、肥煤和瘦煤，气煤在整个配煤中比例25.5-27％，所有煤种配合后的配煤灰分要保证为Ad＝8-10％，挥发份要保证为VMd＝26-28％，在配煤的过程中，首先将小于6mm的气煤进行破碎，破碎后要求气煤中小于3mm的比例在48-53％之间，然后将破碎后的气煤按照配煤的要求与其他煤种进行混合，混合后的煤种利用破碎机进行破碎，破碎机槽的间距为3-4mm，破碎后配合煤中小于3mm的比例在84-86％之间，这样就可以提高配合煤炼制焦炭的冷强度同时兼顾焦炭的热性能。将经过破碎处理后的配合煤中配入一定的水分，保证配合煤的水分为4-6％，后将配合煤加入40kg焦炉以4℃/min的升温速度加热到1020℃并恒温2h得到合格的高强度焦炭，对焦炭进行质量检测。
具体技术方案如下：
(1)气煤破碎
将来自生产厂粒度小于6mm的气煤加入破碎机进行破碎，破碎后对气煤粒度进行筛分分析，要求破碎后气煤中小于3mm的粒度比例在48-53％之间。
(2)配合煤的配合
将破碎后的气煤按照配煤的要求与其他煤种进行配合，气煤在整个配合煤中所占的比例为25.5-27％，经过配合后的配合煤的灰分要保证为Ad＝8-10％，挥发份要保证为VMd＝26-28％，以保证制备的焦炭质量。
(3)配合煤的破碎混合
将配合好的配合煤加入破碎机中进行反复破碎，破碎机的槽间距为3-4mm，破碎后要保证配合煤中粒度小于3mm的比例在84-86％之间。这样就可以提高配合煤炼制焦炭的冷强度同时兼顾焦炭的热性能。
(4)水分调节及产品制备
利用喷洒装置向破碎处理后的配合煤中配入一定的水分，以利于水分配合均匀，保证配合煤的水分为4-6％，后将配合煤加入40kg焦炉以4℃/min的升温速度加热到1020℃并恒温2h得到合格的高强度焦炭。
采用上述技术方案的本发明，利用破碎煤粒度控制方法对炼焦用煤进行预处理炼制焦炭，从而得到冷强度较高的焦炭并兼顾焦炭的热性能。其有效顺应了高炉大型化对焦炭冷强度的非常高的要求，高炉生产过程中喷煤量的提高对焦炭质量的要求以及降低生产过程焦比使用比例，降低高炉生产过程成本，提高生产效率的要求。为焦炭在装卸运输过程不可避免的破碎磨损，从而产生一定数量焦粉造成一定环境污染，降低焦炭大块数量，降低有效焦炭使用率，是部分焦炭产生裂纹，降低焦炭的应用性能的产业现状，提供了一种通过破碎煤粒度控制提高焦炭冷强度解决思路和方法，从而减少焦炭装卸运输过程中的破损数量，满足大型高炉的生产应用要求。本技术方案的使用可以有效降低炼铁单元的生产成本，保护生产环境，降低炼铁过程CO2排放，具有很好的环境效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的一种通过破碎煤粒度控制提高焦炭冷强度的方法示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
本发明属于煤的粒度控制预处理技术及煤的高温热解成焦的焦炭质量控制技术领域，如图1所示，本发明提出了一种通过破碎煤粒度控制提高焦炭冷强度的方法，从而提高焦炭的冷强度，减少装卸转运过程中焦粉的产生，满足焦炭在大型高炉运行中使用，这样可以有效的降低优质炼焦煤的使用，同时可以保证焦炭在高炉内的使用，提高喷煤量，从而可以降低生产焦比，从而降低炼铁过程和炼焦过程成本，提高高炉生产效率。保护生产环境，具有很好的环境效益和经济效益。
以下通过具体的实施例进一步进行说明。
实施例1
将来自生产厂粒度小于6mm的气煤加入破碎机进行破碎，破碎后对气煤粒度进行筛分分析，破碎后气煤中小于3mm的粒度比例为48％。将处理后的气煤与其他煤种进行配合，气煤在整个配合煤中所占的比例为25.5％，经过配合后的配合煤的灰分为Ad＝8％，挥发份为VMd＝28％。将配合好的配合煤加入破碎机中进行反复破碎，破碎机的槽间距为3mm，破碎后配合煤中粒度小于3mm的比例为86％。利用喷洒装置向破碎处理后的配合煤中配入一定的水分，以利于水分配合均匀，保证配合煤的水分为4％，后将配合煤加入40kg焦炉以4℃/min的升温速度加热到1020℃并恒温2h得到合格的高强度焦炭。
对焦炭产品进行检测结果为：M40为87.8％，M10为8.9％，CRI为33.2％，CSR为56％。
实施例2
将来自生产厂粒度小于6mm的气煤加入破碎机进行破碎，破碎后对气煤粒度进行筛分分析，破碎后气煤中小于3mm的粒度比例为50％。将处理后的气煤与其他煤种进行配合，气煤在整个配合煤中所占的比例为26％，经过配合后的配合煤的灰分为Ad＝9％，挥发份为VMd＝27％。将配合好的配合煤加入破碎机中进行反复破碎，破碎机的槽间距为3.5mm，破碎后配合煤中粒度小于3mm的比例为85％。利用喷洒装置向破碎处理后的配合煤中配入一定的水分，以利于水分配合均匀，保证配合煤的水分为5％，后将配合煤加入40kg焦炉以4℃/min的升温速度加热到1020℃并恒温2h得到合格的高强度焦炭。
对焦炭产品进行检测结果为：M40为88.5％，M10为8.6％，CRI为32.6％，CSR为57％。
实施例3
将来自生产厂粒度小于6mm的气煤加入破碎机进行破碎，破碎后对气煤粒度进行筛分分析，破碎后气煤中小于3mm的粒度比例在51％。将处理后的气煤与其他煤种进行配合，气煤在整个配合煤中所占的比例为26.5％，经过配合后的配合煤的灰分为Ad＝9.5％，挥发份为VMd＝26.5％。将配合好的配合煤加入破碎机中进行反复破碎，破碎机的槽间距为4mm，破碎后配合煤中粒度小于3mm的比例为84％。利用喷洒装置向破碎处理后的配合煤中配入一定的水分，以利于水分配合均匀，保证配合煤的水分为6％，后将配合煤加入40kg焦炉以4℃/min的升温速度加热到1020℃并恒温2h得到合格的高强度焦炭。
对焦炭产品进行检测结果为：M40为86.7％，M10为9.3％，CRI为33.7％，CSR为55％。
实施例4
将来自生产厂粒度小于6mm的气煤加入破碎机进行破碎，破碎后对气煤粒度进行筛分分析，要求破碎后气煤中小于3mm的粒度比例为53％。将处理后的气煤与其他煤种进行配合，气煤在整个配合煤中所占的比例为27％，经过配合后的配合煤的灰分为Ad＝10％，挥发份为VMd＝26％。将配合好的配合煤加入破碎机中进行反复破碎，破碎机的槽间距为4mm，破碎后配合煤中粒度小于3mm的比例为84％。利用喷洒装置向破碎处理后的配合煤中配入一定的水分，以利于水分配合均匀，保证配合煤的水分为6％，后将配合煤加入40kg焦炉以4℃/min的升温速度加热到1020℃并恒温2h得到合格的高强度焦炭。
对焦炭产品进行检测结果为：M40为85.8％，M10为9.9％，CRI为34.2％，CSR为54％。

Claims (4)

1.一种提高焦炭冷强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)气煤破碎：
将来自生产厂粒度小于6mm的气煤加入破碎机进行破碎，破碎后对气煤粒度进行筛分分析，要求破碎后气煤中小于3mm的粒度比例在48-53％之间；
(2)配合煤的配合：
将破碎后的气煤按照配煤的要求与1/3焦煤、肥煤和瘦煤进行配合，气煤在整个配合煤中所占的质量比为25.5-27％，经过配合后的配合煤的灰分为Ad＝8-10％，挥发份为VMd＝26-28％；
(3)配合煤的破碎混合：
将配合好的配合煤加入破碎机中进行反复破碎，破碎机的槽间距为3-4mm，破碎后配合煤中粒度小于3mm的质量比在84-86％之间；
(4)水分调节及高强度焦炭的制备。
2.根据权利要求1所述提高焦炭冷强度的方法，其特征在于，步骤(4)采用如下具体步骤：
利用喷洒装置向步骤(3)所得配合煤中配入4-6％的水分，将配合煤加入焦炉以4℃/min左右的升温速度加热到1020℃并恒温2h-4h得到合格的高强度焦炭。
3.根据权利要求2所述提高焦炭冷强度的方法，其特征在于，所述焦炉为40kg焦炉。
4.根据权利要求2或3所述提高焦炭冷强度的方法，其特征在于，步骤(4)中的恒温时间为2h。
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