一種燒結用半焦的製造方法
2023-09-22 23:45:40
一種燒結用半焦的製造方法
【專利摘要】本發明一種燒結用半焦的生產方法，混合料：劣質煤85%~90%，高鐵低矽鐵礦粉4%~10%，粘結劑4%~8%，將混合料混合均勻後壓製成型，在700℃~850℃乾餾7~15小時，然後在重介質比重為1.3~1.4的條件下進行重介質洗選，得到燒結用半焦。本發明所生產半焦，具有鐵焦和半焦的優點，化學反應性強，半焦與焦粉混合使用，可以優化燒結燃料的粒度結構，提高燒結料層透氣性。所用原料為劣質的泥煤、褐煤和高揮發分的煙煤，拓展了冶金工業燃料使用範圍，降低燒結燃料成本。
【專利說明】一種燒結用半焦的製造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於煉鐵原燃料生產【技術領域】，涉及到燒結燃料的生產技術，特別是涉及 一種燒結用半焦的生產方法。
【背景技術】
[0002] 燒結所用固體燃料是焦粉或無煙煤，其入廠燃料粒度通常為Omm?25mm，但燒結 工藝對其粒度要求是0?3 mm應佔85%以上。因為燃料粗粒度所佔比例大，使燃燒反應 變慢，不能與燒結過程中的礦化反應同步，將導致燒結過程中液相量減少，使燒結礦質量下 降。因此在燒結生產前需對燃料進行破碎，既要求焦粉和煤粉<3mm粒級應佔85%以上，才 能滿足燒結生產的需要，這使得細磨燃料的成本增加。
[0003] 半焦（semi-coke)俗稱蘭炭，因其燃燒時有很短的藍色火焰而得名，它是泥煤、褐 煤和高揮發分的煙煤等經低溫（500?700°C )乾餾得到的固體產物。半焦具有高化學活 性、高比電阻、高固定碳、低灰、低硫、低磷、低三氧化鋁等特性，但其強度比高溫焦炭差，視 密度和真密度也比高溫焦炭低。半焦揮發分含量因乾餾終溫不同而異，一般為I 〇?20%。 半焦反應性一般用臨界空氣鼓風量法測定。測值愈小，反應性愈大。半焦的臨界空氣鼓風 量值平均為〇. 017L / min，而高溫焦炭則可達0. 057L / min。由於原料及工藝等方面的差 異，半焦的市場價格遠低於一般焦炭的價格，如二級冶金焦的市場價格在2200元/ t左 右，而半焦在750元/t左右，相對較低的市場價格使半焦產品具備了較高的市場競爭 力。
[0004] 半焦生產的主要設備是乾餾爐，其生產的基本要求是乾餾效率高，對物料加熱均 勻，可用的原料類別寬，原料煤粒徑範圍大，揮發物二次熱解作用小，操作過程方便可靠 等。乾餾爐按供熱方式可分為外熱式和內熱式2種。外熱式爐供給煤料的熱量由爐牆外部 傳入，由於乾餾室和燃燒室不相通，乾餾揮發物與燃燒煙氣不相混合，保證了揮發產物 不被稀釋，但因為煤料加熱不均，導致半焦質量不均；此外，過高的溫度區加劇了揮發產物 的二次熱解，降低了焦油產率。內熱式爐藉助熱載體把熱量傳給煤料，因其較外熱式爐有加 熱均勻、熱效率高、爐體結構簡單等優點而得到廣泛應用。
[0005] 燒結對燃料的粒度要求高，降低了可利用資源，並需要在使用前對燃料進行磨細 處理,使生產工序時間長,增加了生產成本。充分利用半焦反應性高的特點，並同時降低燒 結燃料中<3mm粒級所佔比例，不僅可以降低燃料和燃料細磨成本，提高燒結礦質量，還可 使泥煤、褐煤和高揮發份無煙煤等劣質煤應用於燒結，拓寬了冶金用煤的範圍。
[0006] 論文"半焦燃燒特性的熱重試驗研究"通過熱天平燃燒試驗研究了半焦的燃燒特 性，考察了煤種和製備溫度對半焦燃燒特性的影響試驗結果表明：煤種不同，所製得半焦 燃燒特性不同；相同煤種製得半焦，隨製備溫度升高，半焦著火溫度上升，燃燒活化能增加， 燃燒反應活性降低。
[0007] 中國專利200510048752. 6公布了一種用低質褐煤生產優質半焦的方法：以低質 褐煤為原料，通過乾餾得到褐煤半焦，然後通過重介質洗選得到優質半焦。其特徵是以低 質褐煤為原料，加入反應釜中，在溫度800°C，時間10小時條件下乾餾得到褐煤半焦；此時 褐煤半焦灰分為409Γ50%，揮發份12%，固定碳53%，彈筒發熱量約18?20MJ/Kg，然後在介質 比重為1. 25條件下進行重介質重選，得到灰分13%，揮發份12%，固定碳83%，彈筒發熱量約 25~30MJ/Kg的優質半焦以及剩餘部分的低質半焦。生產的優質半焦具有固定碳含量高，發 熱量高，灰分低等特點。但該方法生產的半焦機械強度較差，易於粉化，用於燒結時料層透 氣性不好。
【發明內容】
[0008] 為了克服上述缺陷，本發明提出一種燒結用半焦的生產方法，生產出一種化學活 性比焦炭強，成本比焦炭低的新型半焦顆粒，優化燒結燃料粒度結構，拓寬冶金工業燃料使 用範圍。
[0009] 為實現上述目的，本發明採取以下技術方案：
[0010] 一種燒結用半焦的生產方法，其特徵在於以下成分按質量百分比組成混合料：劣 質煤859Γ90%，高鐵低矽鐵礦粉49Γ10%，粘結劑49Γ8%，將混合料混合均勻後壓製成型，在 700°C ~850°C乾餾疒15小時，然後在重介質比重為I. 3~1. 4的條件下進行重介質洗選，得到 燒結用半焦。
[0011] 混合料中，劣質煤為泥煤、褐煤和高揮發分煙煤中的一種及以上；粘結劑為浙青、 焦油漁、水泥和水玻璃中的任一種。
[0012] 高鐵低矽鐵礦粉，全鐵質量百分比為TFe > 64%，SiO2質量百分比為SiO2 < 4%。
[0013] 生產出的半焦，灰分質量百分比為129Γ14%，揮發分質量百分比為109Γ18%，固定 碳質量百分比為709Γ85%。
[0014] 高揮發分煙煤，揮發分質量百分比Vad > 27%。
[0015] 本發明所生產半焦，具有鐵焦和半焦的優點，化學反應性強，半焦與焦粉混合使 用，可以優化燒結燃料的粒度結構，提高燒結料層透氣性。所用原料為劣質的泥煤、褐煤和 高揮發分的煙煤，拓展了冶金工業燃料使用範圍，降低燒結燃料成本。
【具體實施方式】
[0016] 下面對本發明作進一步說明：
[0017] 實施例1 :
[0018] 以褐煤、高鐵低矽鐵礦粉和粘結劑浙青組成混合料，其中褐煤質量分數為88%，高 鐵低矽鐵礦粉質量分數7%，浙青質量分數為5%，將混合料混合均勻後，用對輥壓球機壓制 成型，在760°C條件下用立式內熱爐乾餾10小時，然後進行重介質洗選，得灰分為12. 4%，揮 發分為10%，固定碳含量為77. 6%的燒結用半焦。其中所用高鐵低矽鐵礦粉和褐煤成分如表 1和表2所示。
[0019] 表1高鐵低矽鐵礦粉化學成分/%
[0020]
【權利要求】
1. 一種燒結用半焦的生產方法，其特徵在於以下成分按質量百分比組成混合料：劣 質煤859T90%，高鐵低矽鐵礦粉49T10%，粘結劑4%~8%，將混合料混合均勻後壓製成型，在 700°C ~850°C乾餾疒15小時，然後在重介質比重為1. 3~1. 4的條件下進行重介質洗選，得到 燒結用半焦。
2. 根據權利要求1所述的燒結用半焦的生產方法，其特徵在於混合料中，劣質煤為泥 煤、褐煤和高揮發分煙煤中的一種及以上；粘結劑為浙青、焦油渣、水泥和水玻璃中的任一 種。
3. 根據權利要求1所述的燒結用半焦的生產方法，其特徵在於高鐵低矽鐵礦粉，全鐵 質量百分比為TFe > 64%，Si02質量百分比為Si02 < 4%。
4. 根據權利要求1所述的燒結用半焦的生產方法，其特徵在於生產出的半焦，灰分質 量百分比為129T14%，揮發分質量百分比為109T18%，固定碳質量百分比為709T85%。
5. 根據權利要求2所述的燒結用半焦的生產方法，其特徵在於所述高揮發分煙煤，揮 發分質量百分比Vad> 27%。
【文檔編號】C10B53/08GK104419434SQ201310398284
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】張輝, 周明順, 翟立委, 劉傑, 徐禮兵, 童曉宇, 任偉, 李金蓮 申請人:鞍鋼股份有限公司