CN1303906A - 低灰高挥发份长焰煤生产型焦的方法 - Google Patents

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Abstract

一种以高挥发份低灰神府煤田长焰煤为原料生产型焦的方法,原料干镏成半焦;加焦煤和/或肥煤粉碎至1mm以下,加入焦油常温加压成型炭化为特级铸造型焦或一级冶金型焦,亦可加锯末改善产品的反应活性。成型的原料比为:半焦55－70%,焦煤或肥煤15—25%,中高温焦油15－20%,亦可加入3－5%的锯末。本发明的方法可利用资源广泛,价格便宜的长焰煤生产出高质量高产值的特种铸造焦或一级冶金焦,经济效益与环保效益俱佳。

Description

低灰高挥发份长焰煤生产型焦的方法
本发明属于一种焦炭的生产方法，具体涉及一种低灰长焰煤生产型焦的方法。
《煤炭的加工和利用》(煤炭工业出版社，1983.3)一书“煤炭成型”一章中介绍了一种沥青焦球的生产工艺：采用87-90％的不粘结或弱粘结的原煤，经鼠笼破碎机破碎后加入10-13％的熔融沥青→加热混捏→低温氧化→中温焦化后得到冶金焦球。此法采用沥青为粘结剂，成本高，产品焦球在冶金炉中使用时会放出一些有害物质，造成环境污染。
在此书《煤焦新工艺——型焦生产》一节中介绍了一种用两段法生产型焦的流程(即美国的FMC法)，第一段以高挥发分、低碳化程度煤(如年老褐煤、长焰煤、气煤)作原料先进行低温干馏制取半焦，第二段以半焦粉作原料加入低温干馏时所得的焦汕和煤沥青成型，该型煤经高温焦化制成型焦。其产品为一般冶金焦。此法的产品机械强度低，不能生产高强度低灰分的铸造焦。
本发明的目的在于开发一利弱粘结煤或不粘结煤生产低灰高强度铸造焦的新工艺——即低灰高挥发份长焰煤生产型焦的方法。
本发明的目的是这样实现的：将低灰高挥发份的弱粘结性或不粘结性的煤干馏成半焦，再将所得半焦和焦煤和/或肥煤破碎至一定粒度，加入干馏所得焦油和/或炭化所得焦油作为粘结剂，搅拌均匀，常温下加压成型，最后将此型焦炭化为铸造型焦。
常温下加压成型的型焦的原料比为：
半  焦           55-70％
焦煤和/或肥煤    18-25％
中高温焦油       15-20％。
本发明的特征在于采用焦煤和/或肥煤作为热固粘结剂，大大提高了产品型焦的强度。本发明的另一特征是以低灰高挥发分的长焰煤为原料，先将其干馏成挥发份低于15％的半焦，再成型炭化为铸造焦。
本发明方法的具体步骤如下：
1．选用粒度小于100mm的原料煤；
2．在500-700℃的温度下，干馏7-11小时制得挥发份低于15％的半焦；
3．将半焦破碎至粒度在1mm以下；
4．加入一定比例的1mm以下的肥煤或焦煤及中高温油焦油后，与半焦充分混合；
5．常温下60MPa压力成型；
6．在900-1000℃下炭化13-20小时。
由于原料为低灰的弱粘结性煤(如中国神府煤田的煤)，所以勿需事先洗选煤炭，不仅降低了成本和投资，也避免了环境污染。
本发明的干馏炉可采用现有的干馏炉或改良焦炉；焦化可采用现有的改良焦炉，用常规的熄焦方法。
干馏用原料煤的性质如下：
工业分析：水份8.6％，灰份3％，挥发份34.7％，固定碳52.8％(重量百分数)。
元素分析：C为81.0％，H为5.0％，N为1.2％，O为12.7％，S为0.01％。
低发热量：6750大卡/公斤
灰熔点：t1=1340℃，t2＞1500℃，t3＞1500℃，膨胀指数和粘结指数都为零。
本煤样采自神府煤田。神府煤田地跨内蒙、陕西及宁夏，地域藏量丰富，价格便宜，其灰分为2.5-5％，硫分为0.2％左右，是生产本发明型焦的理想原料。配用的焦煤或肥煤性质如下：
工业分析：水份0.44％，灰份4.32％，挥发份19.99％，固定炭76.5％。
元素分析：C为85.5％，H为4.65％，N为1.41％  O为余量，S为0.42％。
低发热量  8278大卡/公斤，粘结指数为93.8。
本发明采用的焦油可以是干馏所得的焦油，亦可以是炭化所得焦油，或者二者的混合物，在炭化过程中，作为冷态成型粘结剂加入的焦油又挥发出来，自产自销，循环使用，避免了环境污染。
综上所述本发明显而易见的优点如下：
1．以来源广泛、价格便宜、煤质优良的神府煤为原料，可以在低成本下生产出高质量高产值的特级铸造焦。
2．本发明方法环保效益好，选用低灰煤为原料，不仅节省了洗煤的设备投资，降低了产品的成本，也避免了洗煤造成的环境污染；作为粘结剂的焦油循环使用，避免了环境污染。
本发明的方法，不仅进行了实验室的试验，也进行了工业试验，现将其实施例分述如下：
实施例1
选用粒度小于100mm的神府煤田的长焰煤34.5Kg，在500-550℃下干馏7小时制得挥发份低于15％的半焦27.5Kg，加焦煤12.5Kg将二者混合破碎至1mm以下，加入干馏所得的焦油10Kg，常温下加压60Mpa成型，最后在900℃-1100℃下炭化13小时，得到特级铸造型焦27Kg。
按国际测得产品焦性质如下：
水份1.01％，挥发份1.46，灰份6.94％，硫份0.36％，强度SI4 50＞95％，气孔率29.6-32.4％，粒度Φ102×56mm的特级铸造型焦，其固定炭91.36％，发热量7500千卡/公斤，比重0.9。
实施例2
神府煤37.5Kg，得半焦30Kg，加入11Kg焦煤，9Kg焦油，炭化20小时得到特级铸造型焦27.5Kg。其他同实施例1。
实施例3
神府煤43.7Kg，得半焦35Kg，加入焦煤7.5Kg，高中温混合焦油7.5Kg，得特级铸造型焦28.5Kg，其他同实施例1。
实施例4
神府煤40.5Kg，得半焦32.5Kg，加入煤7.5Kg，焦油8.5Kg，锯末1.5Kg，常温下加压10Mpa成型，得到粒度为Φ40×27mm的一级冶金焦。其产品性能为：水份4％，挥发份1.5％，灰份11％，硫0.5％，M40=85。其它同实施例1。加入锯未可提高冶金焦的气孔率，增加其反应活性。
实施例5
大同煤(弱粘性)31.3％，得半焦25Kg，加入焦煤12.5Kg，焦油10Kg，锯末2.5Kg，成型，炭化，得一级冶金焦，其他同实施例4。
实施例6(工业试验)
神府煤1.8吨，得半焦1.5吨，加入焦煤0.3吨，焦油0.3吨，得特级铸造焦1.2吨，其他同实施例1。
按国标测得：挥发份1.31％，灰份6.52％，硫0.48％，强度SI4 5097.6，粒度Φ102×56mm，固定碳91.27千卡/公斤。

Claims (4)

1．一种低灰高挥发份长焰煤生产型焦的方法，其特征在于步骤如下：
(1)选用粒度小于100mm的原料煤；
(2)在500-700℃的温度下，干馏7-11小时制得挥发份低于15％的半焦；
(3)将半焦粉碎至粒度在1mm以下；
(4)按半焦55-70％，焦煤或肥煤15-25％混合粉碎至1mm以下，再加入15-20％的中高温焦油，混合；
(5)在常温60Mpa下加压成型；
(6)在900-1100℃下炭化13-20小时。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的长焰煤为神府煤田的不粘结性煤或大同煤田的弱粘结性煤。
3．如权利要求1所述的方法，其特征在于在成型原料中加入3-5％的锯末。
4．如权利要求1所述的方法，其特征在于粘结剂为焦煤或肥煤，其粘结指数为65-95％。
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