石油延遲鑄造碳材及其製備方法
2023-06-14 05:31:36
專利名稱：石油延遲鑄造碳材及其製備方法
技術領域：
本發明屬於石油焦生產技術領域，具 體涉及一種石油延遲鑄造碳材及利用搗固焦爐生產石油延遲鑄造碳材的製備方法。
背景技術：
目前國內常規鑄造焦炭的生產一般以煉焦煤為主要原料配以浙青混合後裝入頂裝焦爐或搗固焦爐來進行高溫乾餾生產，其生產出來的鑄造焦產品由於其工藝特點決定，產品灰分高，硫分高，顯氣孔率高，固定碳含量低，在整粒過程中產品的得率低，影響其多範圍的應用，特別是傳統鑄造焦炭需使用我國緊缺的煉焦煤資源。用常規方法生產的鑄造焦炭，由於產品灰分高、硫分高，增加了鑄造行業鑄造焦碳的用量同時還影響鑄件的產品質量。石油焦(PETroleum coke)是原油經蒸餾將輕重質油分離後，重質油再經熱裂的過程，轉化而成的產品，從外觀上看，石油焦為形狀不規則，大小不一的黑色塊狀(或顆粒)，有金屬光澤，石油焦的顆粒具多孔隙結構，主要的元素組成為碳，佔有80wt%以上，其餘的為氫、氧、氮、硫和金屬元素。石油焦具有其特有的物理、化學性質及機械性質，本身是發熱部份的不揮發性碳，揮發物和礦物雜質(硫、水、灰等)這些指標決定石油焦的化學性質。
發明內容
本發明的目的是提供一種石油延遲鑄造碳材及其製備方法，該石油延遲鑄造碳材灰分低、硫分低、結構緻密、固定碳含量高；該製備方法中產品得率高，所生產的石油延遲鑄造碳材滿足大塊度、高強度、高密度的質量要求。本發明的技術解決方案為一種石油延遲鑄造碳材，該石油延遲鑄造碳材顯氣孔率32-40%、粒度:80-300 mm ;硫分0. 2-0. 8wt%、灰分0. 2-1. 5wt%、揮發分0. 5-1. 5wt%、固定碳96. 2-99. lwt%0一種石油延遲鑄造碳材的製備方法，製備步驟如下a.原料混合破碎石油焦和浙青分別經預破碎後，將石油焦、浙青和焦粉摻配混合均勻粉碎，其中石油焦佔混合原料總質量的35 62wt%，浙青重量為18 30wt%，剩餘為焦粉；混合原料經粉碎後，使得細度達到小於3_的顆粒佔混合原料總質量分數的60%以上；
b.原料含水量控制粉碎後的混合原料經乾燥，使得混合原料的含水量佔混合原料總質量分數的12 16% ；
c.搗固焦爐乾餾將經乾燥處理後的混合原料，經搗固成型，送入焦爐進行高溫乾餾煅燒，煅燒溫度為1000 1300°C，結焦時間為26 36小時，得到石油延遲鑄造碳材，石油延遲鑄造碳材經水噴灑冷卻熄焦，熄焦時間為10 250秒，使石油延遲鑄造碳材的溫度(IOO0C ；
d.產品後處理出爐後的石油延遲鑄造碳材，對粒度進行整粒，經篩分處理，使得石油延遲鑄造碳材的粒度為80-300 mm。
本發明具有以下有益效果
I、目前國內常規生產出來的鑄造焦碳使用煉焦煤為主要原料，由於其工藝特點決定，產品灰分高，硫分高，顯氣孔率高，固定碳含量低，在整粒過程中產品的得率低，影響其多範圍的應用。而本發明是以石油焦為主要原料配以浙青、焦粉生產的石油延遲鑄造碳材可以根據用戶對產品的質量要求進行原料配比的調整，增加浙青配入量可提高產品密度，增加焦粉配入量可提高產品塊度，通過不同石油焦配入量的比例，可使產品灰分、硫分符合用戶要求。同時產品可以達到質量均勻、穩定可靠，塊度大、結構緻密、強度高。2、本發明中減少對不可再生煤炭資源的使用，避免對環境的破壞和汙染；而對石油焦進行充分的利用，降低了生產成本，提高了企業在行業內的競爭力。3、本發明生產出的石油延遲鑄造碳材灰分比國內常規鑄造焦降低5-9%。4、本發明生產出的石油延遲鑄造碳材的固定碳含量比國內常規鑄造焦高6-10%。
圖I為本發明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式實施例I
一種石油延遲鑄造碳材，該鑄造碳材的顯氣孔率32-40%、硫分0. 2-0. 8%、灰分O. 2-1. 5%、揮發分0. 5-1. 5%、固定碳96. 2-99. 1%、粒度:80-300 mm。實施例2
一種製備石油延遲鑄造碳材的方法，生產步驟為原料混合破碎石油焦和浙青分別經預破碎後加焦粉均勻混合，以石油焦重量比為62%、浙青重量為18%、焦粉重量為20%的比例摻配，然後進行混合粉碎，混合原料經破碎後，使得細度達到小於3_的顆粒佔混合原料質量分數的60%以上；原料含水量控制粉碎後的原料經乾燥，水分控制在12wt% ;焦爐乾餾經預處理的原料，經搗固成型，送入焦爐進行高溫乾餾煅燒，控制煅燒溫度為1000°C，結焦時間為36小時，得到石油延遲鑄造碳材，石油延遲鑄造碳材經水噴灑冷卻熄焦，熄焦時間為10秒，使石油焦溫度< 100°C ;產品後處理系統出爐後的煅燒石油焦，對粒度進行整粒，篩分處理，使得石油延遲鑄造碳材達到80-300 mm的粒度要求。上述產品經檢測(其中灰分、揮發分檢測標準為SH/T0313 ;硫分檢測標準為GB/T214 ;水分、固定碳檢測標準為GB/T2001、顯氣孔率檢測標準為GB/T4511. I、粒度檢測標準為GB/T2005，下面實施例2-4檢測標準與本實施例相同) 灰分 O. 2%
硫分 O. 2%
揮發分O. 5%
固定碳99. 1%
顯氣孔率32. 0%
粒度80—120_。實施例3
一種製備石油延遲鑄造碳材的方法，生產步驟為原料混合破碎石油焦和浙青分別經預破碎後加焦粉均勻混合，以石油焦重量比為35%、浙青重量為30%、焦粉重量為35%的比例摻配，然後進行混合粉碎，混合原料經破碎後，使得細度達到小於3_的顆粒佔混合原料質量分數的60%以上；原料含水量控制粉碎後的原料經乾燥，水分控制在16wt% ;焦爐乾餾經預處理的原料，經搗固成型，送入焦爐進行高溫乾餾煅燒，控制煅燒溫度為1300°C，結焦時間為26小時，得到石油延遲鑄造碳材，石油延遲鑄造碳材經水噴灑冷卻熄焦，熄焦時間為250秒，使石油延遲鑄造碳材溫度彡IOO0C ;產品後處理系統出爐後的石油延遲鑄造碳材，對粒度進行整粒，篩分處理，使得石油延遲鑄造碳材達到80-300 mm的粒度要求。上述產品經檢測
灰分 I. 5% 硫分 O. 8%
揮發分I. 5%
固定碳96. 2%
顯氣孔率40. 0%
粒度120— 300mm。實施例4
一種製備石油延遲鑄造碳材的方法，生產步驟為原料混合破碎石油焦和浙青分別經預破碎後加焦粉均勻混合，以石油焦重量比為48. 5%、浙青重量為24%、焦粉重量為27. 5%的比例摻配，然後進行混合粉碎，混合原料經破碎後，使得細度達到小於3mm的顆粒佔混合原料質量分數的60%以上；原料含水量控制粉碎後的原料經乾燥，水分控制在15wt% ；焦爐乾餾經預處理的原料，經搗固成型，送入焦爐進行高溫乾餾煅燒，控制煅燒溫度為1150°C，結焦時間為30小時，得到石油延遲鑄造碳材，石油延遲鑄造碳材經水噴灑冷卻熄焦，熄焦時間為150秒，使石油延遲鑄造碳材溫度彡100°C;產品後處理系統出爐後的石油延遲鑄造碳材，對粒度進行整粒，篩分處理，使得石油延遲鑄造碳材達到80-300 mm的粒度要求。上述產品經檢測
灰分 O. 7%
硫分 O. 5%
揮發分I. 0%
固定碳97.8%
顯氣孔率36. 0%
粒度120— 220mm。
權利要求
1.一種石油延遲鑄造碳材，其特徵在於該石油延遲鑄造碳材的顯氣孔率為32 40%， 粒度為 80 300 mm ;固定碳96. 2 99. lwt% ;硫分0. 2 0. 8wt% ;灰分0. 2 I. 5wt% ； 揮發分:0. 5 I. 5wt%0
2.一種製備權利要求I所述的石油延遲鑄造碳材的方法，其特徵在於製備步驟如下a.原料混合破碎石油焦和浙青分別經預破碎後，將石油焦、浙青和焦粉摻配混合均勻粉碎，其中石油焦佔混合原料總質量的35 62wt%,浙青重量為18 30wt%,剩餘為焦粉；混合原料經粉碎後,使得細度達到小於3_的顆粒佔混合原料總質量分數的60%以上；b.原料含水量控制粉碎後的混合原料經乾燥，使得混合原料的含水量佔混合原料總質量分數的12 16% ；c.搗固焦爐乾餾將經乾燥處理後的混合原料，經搗固成型，送入焦爐進行高溫乾餾煅燒，煅燒溫度為1000 1300°C，結焦時間為26 36小時，得到石油延遲鑄造碳材，石油延遲鑄造碳材經水噴灑冷卻熄焦，熄焦時間為10 250秒，使石油延遲鑄造碳材的溫度 (IOO0C ；d.產品後處理出爐後的石油延遲鑄造碳材，對粒度進行整粒，經篩分處理，使得石油延遲鑄造碳材的粒度為80-300 mm。
全文摘要
一種石油延遲鑄造碳材，該石油延遲鑄造碳材的顯氣孔率為32～40%，粒度為80～300mm；固定碳96.2～99.1wt%；硫分0.2～0.8wt%；灰分0.2～1.5wt%；揮發分0.5～1.5wt%。製備該石油延遲鑄造碳材的方法，其步驟為；原料混合破碎；原料含水量控制；搗固焦爐乾餾；產品後處理。本發明以石油焦為主要原料配以瀝青、焦粉生產的石油延遲鑄造碳材可以根據用戶對產品的質量要求進行原料配比的調整，可以達到質量均勻、穩定可靠，塊度大、密度大、強度高的特點。
文檔編號C10B53/08GK102627978SQ201210141188
公開日2012年8月8日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者馮金龍, 王志亮, 蘇啟善, 陳怡 申請人:江蘇蘇潤高碳材股份有限公司