CN1952041A - 一种用普通炼焦煤生产的一级冶金焦及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种焦炭及其生产方法，特别涉及一种用普通炼焦煤生产的一级冶金焦及其生产方法。主要解决采用优质煤生产一级焦成本较高以及资源不足的技术问题。本发明的技术方案为：一种用普通炼焦煤生产的一级冶金焦，其组成成分的重量百分比为：肥煤：15～20％，1/3焦煤：10～20％，焦煤：40～50％，气煤：15～25％，石油焦：5～8％。其中：配合煤颗粒度≤3mm部分占总量75％以上，石油焦的灰份(Ad)≤0.55％，石油焦硫份(St，ad)≤0.50％，石油焦的挥发份(Vdaf)≤11.5％。利用本发明在普通炼焦煤中添加石油焦可生产出低灰、低硫，冷热强度具佳的冶金一级焦。

Description

一种用普通炼焦煤生产的一级冶金焦及其生产方法
技术领域：本发明涉及一种焦炭及其生产方法，特别涉及一种用普通炼焦煤生产的一级冶金焦及其生产方法。
背景技术：冶金焦炭是炼焦煤配合料在炼焦炉内隔绝空气高温加热所生产出的产品，冶金焦炭是高炉炼铁生产所必须的燃料，其在炼铁生产中还起到还原剂、能源和骨架支撑作用。因此要求用于炼铁的冶金焦炭有较低的灰份、硫份，有良好的成熟度及冷强度、热强度。冶金焦炭质量根据国标分为三级，见表1：
表1                冶金焦炭分类标准                                      GB/T1996-2003
级别 工业分析％ 冷强度％ 热强度％
灰份 硫份 挥发份  水份 M40  M25  M10 反应性 反应后强度
一级焦 ≤12.0 ≤0.60 ≤1.8  5.0±2.0 ≥80.0  ≥92.0  ≤7.5 ≤30 ≥55
二级焦 ≤13.5 ≤0.80 ≤1.8  5.0±2.0 ≥76.0  ≥88.0  ≤8.5 ≤35 ≥50
三级焦 ≤15.0 ≤1.00 ≤1.8  5.0±2.0 ≥72.0  ≥83.0  ≤10.5
根据冶金焦质量的要求，用于炼焦的配煤必须具有较低的灰份、硫份，良好的粘结性能和结焦性能，并在较好的焦炉加热制度和操作制度下取得。我国用于炼焦的煤虽然十分丰富，但由于低灰、低硫并结焦性能良好得炼焦煤缺乏，故目前生产的焦炭大都为二级、三级冶金焦。而目前国内外对于一级焦的需求量日益增大，如何利用普通的炼焦煤，在低成本的基础上生产出一级焦，是一个急需解决的难题。中国专利申请CN96122322提供“一种用无烟煤生产铸造型焦及其生产方法”，在组成成分中添加了10～26％的石油焦，提供了一种焦炭生产的新思路，但是多数石油焦虽然热值比较高，挥发份及灰份较低，但是由于其水份和硫份较高，与生产一级焦的要求有矛盾，并且其价格高于炼焦煤，还没有人对此作深入的研究。
发明内容：本发明的目的是提供一种用普通炼焦煤生产的一级冶金焦及其生产方法，主要解决采用优质煤生产一级焦成本较高以及资源不足的技术问题。本发明的技术方案为：一种用普通炼焦煤生产的一级冶金焦，其组成成分的重量百分比为：
肥煤：15～20％，
1/3焦煤：10～20％，
焦煤：40～50％，
气煤：15～25％
石油焦：5～8％。
其中：配加煤颗粒度≤3mm部分占总量75％以上，石油焦的灰份(Ad)≤0.55％，石油焦硫份(St，ad)≤0.50％，石油焦的挥发份(Vdaf)≤11.5％。
一种用普通炼焦煤生产一级冶金焦的生产方法，首先是原料的准备，按上述配比进行称取原料，然后将各种煤配合拌匀后进行粉碎，使得各种煤粉颗粒度≤3mm部分占总量75％以上，再将粉碎后的配合煤装入焦炉的炭化室，按常规炼焦规程进行操作，可得到一级冶金焦。
本发明的有益效果是：普通煤粉通过加入一定要求的5～8％石油焦后，灰份的要求达到了一级焦的要求；而且添加石油焦后，各种强度指标得到提高，焦炭的机械强度达到一级焦的水平；另外肥煤的加入有利于提高焦炭的抗碎强度。虽然石油焦添加后，焦炭的成本也上升了，但是相对于一、二级焦炭的价格差，每吨焦炭可增加受益20～70元。
具体实施方式：
实施例和比较例是在20公斤的试验焦炉进行，试验焦炉的炭化室宽度为200mm，有效高度为400mm，炭化室的有效容积为0.032立方米，试验焦炉采用硅钼棒电加热，用单片机控温，炉顶直接装煤，成熟焦炉的主要操作指标如下：
装炉煤重量：      23公斤
装炉煤水份：      10±1％
装炉煤粉碎粒度：  ≤3mm部分占总量75％以上
焦饼中心温度：    ＞950℃；燃烧室温度：    1060℃
结焦时间：        8小时
从试验焦炉排出的焦炭用水进行湿法熄焦，待焦晾干后进行两次落下，然后用AG-90型振动筛进行焦炭筛分组分测定。从40～60mm、60～80mm、＞80mm三级焦样中按照重量比例采取10公斤焦样，用1/4米库姆转鼓(Φ1000×250mm)进行焦炭机械强度测定。转鼓转速为25转/分钟，经过100转后出鼓焦再用AK-90型摆动式机械筛进行筛分，测得试验焦炭强度指标M40和M10，筛分后留样作工业分析和热强度测定。工业分析和热强度测定按常规的国标进行。实施例和比较例
见表2：表2为5个实施例和3个比较例的实施和检测数据
编号 1 2 3 4 5 6 7 8
配比％ 1/3焦煤 10 13 15 12 11 20 17 15
气煤 25 20 20 22 18 20 16 15
肥煤 15 15 16 17 18 15 20 15
焦煤 42 44 44 43 45 45 40 50
石油焦1 8 8 6 7 5
石油焦2 5 8
配煤分析％ 挥发份 26.33 27.49 28.12 26.58 27.43 28.59 26.21 25.71
灰份 9.35 9.73 9.76 9.45 10.95 9.87 9.14 9.13
硫份 0.58 0.51 0.70 0.61 0.73 0.79 0.63 0.66
固定炭 64.23 64.87 64.26 64.35 64.07 63.55 64.89 66.91
粘结指数 67 68 66 65 58 75 71 74
焦炭分析％ 挥发份 1.12 0.99 1.93 1.32 1.38 1.54 1.21 1.28
灰份 11.63 11.83 11.9 11.61 11.33 12.66 11.46 11.53
硫份 0.54 0.41 0.64 0.52 0.67 0.68 0.54 0.60
固定炭 85.39 86.22 84.12 86.3 85.8 84.53 86.63 86.98
M40 72.5 72.6 73.3 73.8 72.4 72.1 75.4 72
M25 87.6 88.5 84.9 85.6 84.9 85.5 87.7 90
M10 7.2 7.5 12.5 6.8 12.4 11.8 7.3 6
反应性 34.3 31.05 36.4 35.1 33.8 36.5 38.6
反应后强度 52.23 64.35 49.4 43.77 44.59 53.1 48.5
其中3和5为比较例，所选用的石油焦2为安庆石油焦，性能数据为：灰份为0.58％，硫份为1.49％，挥发份为11.07。实施例中，石油焦1为锦西石油焦，性能数据为灰份≤0.55％，硫份≤0.50％，挥发份≤11.5％。实施例6也是比较例，不添加石油焦。根据表2的数据可以看出，加入了石油焦后，焦炭的灰份都小于12％，达到了一级焦的标准，加入特定石油焦后，焦炭的硫份均小于0.6％，但是如果对石油焦没有要求的话，当石油焦中硫份较高的话，参照实施例3和实施例5，则得到的焦炭硫份要大于0.6％，只有二级焦的水平。根据实施例，当加入重量百分比5～8％的石油焦后，试验焦炉得到M40均大于72％，根据生产焦和试验焦的相关性，用于正常生产时，得到的M40将大于80％，达到一级焦水平，同样M25将大于90％，M10将小于7.5％，达到一级焦水平。而且添加石油焦后，焦炭反应后的强度约提高3％。从实施例中还可以看出，适当提高肥煤配比可提高焦炭的抗碎强度M40。为进一步提高本发明的可操作性，在JNX3型焦炉进行批量生产，操作工艺按常规进行，结焦时间为28小时。实施数据见下表3，
编号 1 2
配比％ 1/3焦煤 18 20
气煤 18 16
肥煤 16 17
焦煤 42 40
石油焦1 6 7
配煤分析％ 挥发份 27.05 27.93
G值 72 73
硫份 0.59 0.54
细度 75.61 75.60
焦炭分析％ 挥发份 0.78 0.54
硫份 0.58 0.54
M40 87.5 86.6
M25 92 91
M10 6.5 6.5
反应性 30.3 32.05
反应后强度 62.26 61.35
在实施例中气煤选自徐州煤矿，肥煤选自辛置煤矿和天风煤矿，1/3焦煤选自芦岭煤矿，焦煤选自临涣煤矿和石台煤矿。采用石油焦后每吨焦炭成本增加29元，但售价每吨可增加50～100元。

Claims (1)

1、一种用普通炼焦煤生产的一级冶金焦，其组成成分的重量百分比为：
肥煤：15～20％，
1/3焦煤：10～20％，
焦煤：40～50％，
气煤：15～25％
石油焦：5～8％，
其中：配合煤颗粒度≤3mm部分占总量75％以上，石油焦的灰份≤0.55％，石油焦硫份≤0.50％，石油焦的挥发份≤11.5％。
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