一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法

2023-09-20 22:42:00

專利名稱：：一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法
技術領域：
：本發明涉及一種碳質還原劑的生產方法。尤其指一種用於電石鐵合金生產的高強度碳質還原劑的生產方法。技術背景現有技術的碳質還原劑主要由冶金焦經破碎、磨碎後篩分出粒度適宜的焦粉粒構成。這種方法生產的碳質還原劑成本很高，資源浪費嚴重，還造成環境汙染。中國專利03117381.0公開了"一種電爐冶煉鐵合金用的高活性還原劑"，其採用焦炭粉末、煙煤、無煙煤的一種或多種，經調配後加工成粉末並加入催化劑與粘結劑成型。該方法製作簡單，成本較低，但其中加入了近10%的無機催化劑與粘結劑，使得固定碳含量大大降低，不適合煉製高品質鐵合金。
發明內容本發明針對上述現有技術存在的不足，提出了一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法。以該方法得到的碳質還原劑成本較低，固定碳含量高。本發明的一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法，包括如下工藝步驟A、備料取任意比例混合的焦粉和/或無煙煤和/或石油焦，進行粉碎並篩分得IOO目一lmm和l-2咖的顆粒料和83%，灰份《10%,揮發份《7%;石油焦的灰份《1%，揮發份《9%;B、配料按重量份取100目一lmm的顆粒料25-35%;1-2mm的顆粒料20-40%;86%揮發份《1.2%灰份《8.0%水份《1.0%硫份《1.2%氣孔率30—45%粉焦率《3.0%本發明方法可利用廢棄焦末以及不能用於煉焦的貧煤、痩煤、無煙煤為原料通過合理調配獲得高固定碳，通過加入粘合劑塑化、輥壓造粒獲得粒度均勻、高強度，通過炭化獲得低揮發份的碳質還原劑。採用本發明的碳質還原劑可以提高電石鐵合金生產過程中反應活性，提高冶煉效率。其具有活性高、強度大、粒度均勻、無粉末等特點。固定炭、硫含量、強度等指標可以通過不同的配方進行調整，有利於提高電石、鐵合金的單位產能和降低消耗。圖l是本發明的工藝流程圖具體實施方式參照附圖本發明的一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法由廢焦粉和/或無煙煤和/或石油焦為原料，其中的無煙煤包括貧煤與瘦煤等不適宜煉焦的低粘結性煤種，所述的原料可以是單一原料或是任意比例的兩種或兩種以上原料的混合料。上述原料的主要參數如下焦粉的固定碳>83%，灰份《15%;無煙煤的固定碳>83%，灰份《10%，揮發份《7%;石油焦的灰份《1%，揮發份《9%;將上述原料經粉碎、磨粉和篩分後分別得到100目_1mm與1-2mm的顆粒料和<100目的粉料；上述三種粒徑的原料分別存放待用。將煤瀝青與煤焦油按8:2重量比混合併加熱熔融，使含水率《0.2%，加熱溫度130-160°C;配料過程按重量份取100目一lmm的顆粒料25-35%;1-2mm的顆粒料20-40%;<100目的粉料20-45%送入混捏機混合，然後取5_10%重量份煤瀝青和煤焦油的熔融混合物連續均勻地加入混捏機內進行混捏，機內溫度控制在120-13(TC之間；經混捏後的原料送入輥壓機內成型為20—30mm直徑的球狀體。將上述成型球狀體送入罐式煅燒爐內，爐溫850—1150'C條件下連續炭化，罐式煅燒爐為開放式爐，成型球狀體原料由上部加入，成品從爐體下部排出，原料在爐內經逐漸升溫至850—115(TC，在該溫度區間內原料經過碳化大約4-7小時，然後又逐漸降溫並從爐底排出。總體在爐內的炭化時間約15-20小時，即得到高活性、顆粒狀碳質還原劑。實施例1A、備料取灰份小於l5%，固定碳大於83%的焦末10噸；灰份小於10%，揮發份小於7%，固定碳大於83%的無煙煤5噸；灰份小於1%，揮發份小於9%的石油焦2噸；將其中焦末製備成100目一1.0mm和1-2mm的兩種顆粒料分別儲存於料倉中。將無煙煤和石油焦製備成小於100目的粉料儲存於第三料倉內。取800公斤煤瀝青和200公斤煤焦油加熱至130-160°C使瑢融並脫水至水分低於0.2%，備用。B、配料及造粒取100目-1mm焦末顆粒料2.5噸；1-2ram焦末顆粒料3噸；低於IOO目的無煙煤粉料2.5噸，石油焦粉l噸送入混捏機內混合，然後從進料口均勻地將熔融的煤瀝青與煤焦油混合物1噸送入混捏機內。在120-13(TC條件下混捏。然後將混捏料送入一臺中壓輥壓成球機，輥壓成20-30咖的球狀體。C、炭化將上述球狀體送入一臺罐式煅燒爐內，在850-1000。C條件下炭化5個小時，得到高活性、顆粒狀碳質還原劑10噸。實施例2A、配料取灰份低於10.0%，揮發份低於7%，固定碳高於83%的無煙煤9200公斤。上述無煙煤粉碎、磨粉並篩分得100目-1.0Mi的顆粒料2760公斤；1.0-2.0mm的顆粒料2300公斤；低於100目的粉料4140公斤。取640公斤煤瀝青和160公斤煤焦油混合併加熱至130-16(TC使熔融，並且水份低於O.2%備用。將上述無煙煤顆粒料與粉料混合併送入混捏機內，在120-13(TC條件下混合併均勻地加入熔融的煤瀝青與煤焦油，經混捏的上述物料送入一臺中壓輥壓成型機輥壓成20-30mm的球狀體。將上述球狀體經一臺罐式煅燒爐在850-1150"C條件下炭化4個小時。得高活性、顆粒狀碳質還原劑10噸。B、配料、塑化造粒按0-1.Omm的無煙煤30%、1.0-2mm的無煙煤25%，100目的無煙煤粉料45%的比例連續均勻地配入連續混捏機中，同時在連續混捏機進料口另外按8%比例均勻地加入液體粘結劑，以120—13(TC溫度混捏。然後用中壓輥壓成球機輥壓成20—30mm的球狀物。實施例3-5的配料比見下表。tableseeoriginaldocumentpage7其中實施例3中原料配比為瘦煤80噸，石油焦15噸，經混合後破碎、磨粉並篩分，煤瀝青4噸，煤焦油1噸。生產過程與實施例l相同，碳化溫度850-950°C，碳化時間7小時。實施例4中原料配比為貧煤30噸，焦粉50噸石油焦15噸。經混合破碎後，磨粉並篩分。生產過程及其它工序與實施例3相同，碳化溫度850-1000°C，碳化時間6小時。實施例5中原料配比為焦粉90噸。煤瀝青8噸，煤焦油2噸。其生產過程與實施例2相同。權利要求1、一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法，包括如下工藝步驟A、備料取任意比例混合的焦粉和/或無煙煤和/或石油焦，進行粉碎並篩分得100目-1mm和1-2mm的顆粒料和≤100目的粉料；將煤瀝青與煤焦油按8∶2重量比混合併加熱熔融；其中焦粉的固定碳≥83％，灰份≤15％；無煙煤的固定碳≥83％，灰份≤10％，揮發份≤7％；石油焦的灰份≤1％，揮發份≤9％；B、配料按重量份取100目-1mm的顆粒料25-35％；1-2mm的顆粒料20-40％；＜100目的粉料20-45％送入混捏機混合，然後取5-10％重量份煤瀝青和煤焦油的熔融混合物連續均勻地加入混捏機內進行混捏，混捏溫度120-130℃；C、成型將混捏料在成型機內成型為20-30mm的球狀料；D、炭化將上述球狀料放入炭化爐在850--1150℃下炭化。2、按照權利要求1的一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法，其特徵在於步驟B中各原料的重量配比為100目一1咖的顆粒料25-30%;卜2咖的顆粒料25-35%;<100目的粉料30-45%;熔融煤瀝青和/或煤焦油5-10%。3、按照權利要求1或2的一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法，其特徵在於所述的無煙煤包括貧煤與瘦煤。全文摘要一種高活性、顆粒狀碳質還原劑的生產方法，選用焦化企業生產過程中所產生的焦末以及不能用於煉焦的貧煤、瘦煤、無煙煤經過調配成想要得到的固定碳的混合料，其中50-70％製備成0-2mm的顆粒，30-50％製備成100目的粉料，然後加入8-15％的粘結劑。經過塑化後，輥壓成需要粒度的球狀物，最後經過高溫碳化製成顆粒狀的碳質還原劑。具有活性高、強度大、粒度均勻、無粉末等特點。有利於提高電石、鐵合金的單位產能和降低消耗。本發明直接生產用於電石、矽鐵、工業矽、黃磷等化工、鐵合金行業顆粒狀碳質還原劑。文檔編號C21B13/12GK101230434SQ20081005455公開日2008年7月30日申請日期2008年2月18日優先權日2008年2月18日發明者張國輝申請人:張國輝