CN110819364B - 一种制备冶金焦炭的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备冶金焦炭的方法1)原料为配合煤、废旧树脂、干熄焦除尘粉；2)将废旧树脂集中回收，磨粉处理使粒径小于3mm；3)按照1:1‑1:5的质量比例将废旧树脂与干熄焦除尘粉进行充分混合、配型制球，球径为1‑3cm；4)将配合煤中的各煤种分别进行粉碎、混合，配合煤中镜质体的平均最大反射率在1.05％‑1.35％区间范围内的质量比例不低于45％，5)将废旧树脂及干熄焦粉的混合球与配合煤混合后进行焦炉炼焦，混合球配入的质量百分比为1％‑3％。本发明实现钢铁企业含碳固废资源化利用，根据废旧树脂低灰、低硫、高铁的特性，实现其完全资源化利用，同时通过其在配煤炼焦方案中的合理配入达到有效提高焦炭质量指标的效果。
Description
技术领域
本发明涉及焦炭领域，特别涉及一种制备冶金焦炭的方法。
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。尤其配煤炼焦的主焦煤煤种焦煤、肥煤在中国的炼焦煤资源中储量占比较少，优质的焦煤和肥煤占我国查明煤炭资源储量的比例不足6％和3％，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，配煤中的灰分是焦炭生成过程中的主要裂纹源，严重影响焦炭质量，同时焦炭的灰分的增加对高炉冶炼能力、焦比、炉渣也处在重要影响，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，合理优化配煤炼焦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废料，如：水处理除盐系统和凝结水精处理高速混床对水质的处理主要依靠阴、阳及混合树脂的离子交换能力与过滤作用。当树脂运行一段时间后，就会失效，成为工业废物。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实用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种制备冶金焦炭的方法，回收利用废旧树脂，同时有利于炼焦配合煤灰分和硫分的控制。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种制备冶金焦炭的方法，包括：
1)原料为配合煤、废旧树脂、干熄焦除尘粉；废旧树脂指标要求:水分小于14.5％、灰分为2.5％-5％、挥发分为70％-77％、硫分为0.2％-0.5％，干熄焦除尘粉的指标要求:水分小于1％，灰分为10％-13％、挥发分为1％-3％、硫分为0.5-0.9％；
2)将废旧树脂集中回收，磨粉处理使粒径小于3mm；
3)按照1:1-1:5的质量比例将废旧树脂与干熄焦除尘粉进行充分混合、配型制球，球径为1-3cm，混合球的指标为：水分小于8％-11％，灰分为4％-7％、挥发分为20％-22％、硫分为0.5-0.7％；
4)将配合煤中的各煤种分别进行粉碎、混合，配合煤中镜质体的平均最大反射率在1.05％-1.35％区间范围内的质量比例不低于45％，标准偏差S≤0.26，其中配合煤的活惰比为3.0-3.9；
5)将废旧树脂及干熄焦粉的混合球与配合煤混合后进行焦炉炼焦，混合球配入的质量百分比为1％-3％；
所述配合煤为气煤、肥煤、焦煤、瘦煤中的多种。
所述的废旧树脂为用后过滤树脂、PVC树脂、石化塑料树脂、螯合树脂。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明实现钢铁企业含碳固废资源化利用，根据废旧树脂低灰、低硫、高铁的特性，实现其完全资源化利用，同时通过其在配煤炼焦方案中的合理配入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。
2.有利于炼焦配合煤灰分和硫分的控制。能够有利于降低配合煤的灰分含量0-0.5个百分点，降低焦炭中的硫含量，或在配煤灰分、硫分指标一定情况下，有利于高灰分、高硫分指标煤中的使用，增加了配煤的可调控性。
3.有利于提高焦炭机械强度指标M40提高到1-5个百分点，200Kg小焦炉M40提高到65％，焦炭反应后强度提高到56.5％，提高了产品指标性能。
4.生产原料均为生产废物，其中废旧树脂为危险化学品废物，本发明实现了工业生产废物材料无残留资源化利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。
实施例1
一种制备冶金焦炭的方法，包括：
1)原料为配合煤、废旧树脂、干熄焦除尘粉；废旧树脂为用后过滤树脂，废旧树脂指标要求:水分小于14.5％、灰分为2.5％-5％、挥发分为70％-77％、硫分为0.2％-0.5％，干熄焦除尘粉指标要求:水分小于1％，灰分为10％-13％、挥发分为1％-3％、硫分为0.5-0.9％；
2)将废旧树脂集中回收，通过磨粉机或球磨机等破碎设备进行磨粉处理，磨粉处理使粒径小于3mm；
3)按照1:1的质量比例将废旧树脂与干熄焦除尘粉进行充分混合、配型制球，球径为1-3cm，混合球的指标为：水分小于8％-11％，Ad为4％-7％、Vd为20％-22％、St，d为0.5-0.7％；
4)将配合煤中的各煤种分别进行粉碎、混合，配合煤中镜质体的平均最大反射率在1.05％-1.35％区间范围内的比例不低于45％，标准偏差S≤0.26，其中配合煤活惰比为3.7；
5)将废旧树脂及干熄焦粉的混合球与配合煤混合后进行焦炉炼焦，混合球配入的质量百分比为1％。
实施例2
一种制备冶金焦炭的方法，包括：
1)原料为配合煤、废旧树脂、干熄焦除尘粉；废旧树脂指为石化塑料树脂，废旧树脂指标要求:水分小于14.5％、灰分为2.5％-5％、挥发分为70％-77％、硫分为0.2％-0.5％，干熄焦除尘粉指标要求:水分小于1％，灰分为10％-13％、挥发分为1％-3％、硫分为0.5-0.9％；
2)将废旧树脂集中回收，通过磨粉机或球磨机等破碎设备进行磨粉处理，磨粉处理使粒径小于3mm；
3)按照1:1的质量比例将废旧树脂与干熄焦除尘粉进行充分混合、配型制球，球径为1-3cm，混合球的指标为：水分小于8％-11％，灰分为4％-7％、挥发分为20％-22％、硫分为0.5-0.7％；
4)将配合煤中的各煤种分别进行粉碎、混合，配合煤中镜质体的平均最大反射率在1.05％-1.35％区间范围内的比例不低于45％，标准偏差S≤0.26，其中配合煤活惰比为3.7；
5)将废旧树脂及干熄焦粉的混合球与配合煤混合后进行焦炉炼焦，混合球配入的质量百分比为2％。
实施例3
一种制备冶金焦炭的方法，包括：
1)原料为配合煤、废旧树脂、干熄焦除尘粉；废旧树脂为螯合树脂，废旧树脂指标要求:水分小于14.5％、灰分为2.5％-5％、挥发分为70％-77％、硫分为0.2％-0.5％，干熄焦除尘粉的指标要求:水分小于1％，灰分为10％-13％、挥发分为1％-3％、硫分为0.5-0.9％；
2)将废旧树脂集中回收，通过磨粉机或球磨机等破碎设备进行磨粉处理，磨粉处理使粒径小于3mm；
3)按照1:2的质量比例将废旧树脂与干熄焦除尘粉进行充分混合、配型制球，球径为1-3cm，混合球的指标为：水分小于8％-11％，灰分为4％-7％、挥发分为20％-22％、硫分为0.5-0.7％；
4)将配合煤中的各煤种分别进行粉碎、混合，配合煤中镜质体的平均最大反射率在1.05％-1.35％区间范围内的比例不低于45％，标准偏差S≤0.26，其中配合煤活惰比为3.7；
5)将废旧树脂及干熄焦粉的混合球与配合煤混合后进行焦炉炼焦，混合球配入的质量百分比为1％；
炼焦结果对比如表1所示。
表1：原料配合结果对比
由表1可以看出，废旧树脂与干熄焦粉混合物的加入，配煤灰分、硫分有所下降。
表2：炼焦结果对比
| 项目分类 | 现有技术 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 抗碎强度M<sub>40</sub>/％ | 63.20 | 64.60 | 64.80 | 64.40 |
| 耐磨强度M<sub>10</sub>/％ | 8.70 | 8.30 | 8.40 | 8.40 |
| 反应性CRI/％ | 33.70 | 32.50 | 32.20 | 32.90 |
| 反应后强度CSR/％ | 54.60 | 56.30 | 56.40 | 56.00 |
如表2所示：实施例1所得焦炭抗碎强度M40提高达到1.4个百分点，热态强度指标提高更加明显反应性降低1.2个百分点，反应后强度提高1.7个百分点。
实施例2所得焦炭抗碎强度M40提高达到1.6个百分点，热态强度指标焦炭反应液反应性降低1.5个百分点，反应后强度提高1.8个百分点。
实施例3所得焦炭抗碎强度M40提高达到1.2个百分点，热态强度指标焦炭反应性降低0.8个百分点，反应后强度提高1.4个百分点。
Claims (1)
1.一种制备冶金焦炭的方法，其特征在于，包括：
1）原料为配合煤、废旧树脂、干熄焦除尘粉；废旧树脂指为石化塑料树脂，废旧树脂指标要求: 水分小于14.5%、灰分为2.5%-5%、挥发分为70%-77%、硫分为0.2%-0.5%，干熄焦除尘粉指标要求:水分小于1%，灰分为10%-13%、挥发分为1 %-3%、硫分为0.5-0.9%；
2）将水处理除盐系统和凝结水精处理高速混床的废旧树脂集中回收，通过磨粉机或球磨机破碎设备进行磨粉处理，磨粉处理使粒径小于3mm；
3）按照1:1的质量比例将废旧树脂与干熄焦除尘粉进行充分混合、配型制球，球径为1-3cm，混合球的指标为：水分8%-11%，灰分为4%-7%、挥发分为20%-22%、硫分为0.5-0.7%；
4）将配合煤中的各煤种分别进行粉碎、混合，配合煤中镜质体的平均最大反射率在1.05%-1.35%区间范围内的比例不低于45%，标准偏差S≤0.26，其中配合煤活惰比为3.7；
5）将废旧树脂及干熄焦粉的混合球与配合煤混合后进行焦炉炼焦，混合球配入的质量百分比为2%；
原料配合结果：灰分Ad： 10.21%；
挥发分Vdaf：24.75%；
硫分St,d：0.68%；
粘结指数G：82.97%；
胶质层厚度Y：17.20mm；
镜质体平均最大反射率标准偏差在0.95%-1.35%比例：33%；
炼焦结果：抗碎强度M40：64.80%；
耐磨强度M10：8.40%；
反应性CRI：32.20%；
反应后强度CSR：56.40%。
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| 化工管理;栗艳平;《除尘焦粉回配炼焦的技术研究及应用》;化工管理;20160930;第208页 * |
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