專利名稱：一種高反應(yīng)性焦炭及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種高爐生產(chǎn)用多層高反應(yīng)性焦炭的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在高爐中應(yīng)用時,可把高反應(yīng)性焦炭裝入礦石層， 以降低儲熱帶溫度，起到節(jié)能減排的作用。關(guān)于焦炭高反應(yīng)性的獲得，目前的研究狀況是I、通過使用催化劑提高焦炭的反應(yīng)性向焦炭中加入催化劑有兩種基本方法第一種方法是“后添加法”，即當(dāng)焦炭被推出焦?fàn)t炭化室之后，將催化劑或催化劑溶液涂于焦炭的表面，一般選用Fe3O4或CaO作為催化劑；第二種方法是“預(yù)添加法”，即先將催化劑與配合煤進(jìn)行混合后，再在焦?fàn)t炭化室內(nèi)進(jìn)行碳化，一般選用CaO作為催化劑。以上兩種方法催化劑在焦炭內(nèi)的分布不同，前者的催化劑主要集中在焦炭的表面，而后者則幾乎均勻地分布于焦炭當(dāng)中。研究表明，第一種“后添加法”的高反應(yīng)性焦炭生產(chǎn)技術(shù)，是提高焦炭反應(yīng)性的一種有效途徑。研究認(rèn)為，選擇向焦炭加入催化劑的最好時機(jī)應(yīng)在高爐破碎機(jī)之后、焦斗之前，即高爐大Ki皮帶料頭處。但是，焦炭的反應(yīng)性、催化作用的持久性以及焦炭經(jīng)沖擊后表面催化劑涂層的剝落率等方面都存在明顯的缺陷。第二種“預(yù)添加法”的高反應(yīng)性焦炭生產(chǎn)技木，能夠有效地提高焦炭的反應(yīng)性和強(qiáng)度，可作為提高高爐反應(yīng)效率的有效手段。然此種方法也存在較為嚴(yán)重的不足必須保證添加的催化劑與原料煤的混合均勻，方能得到“高焦炭的反應(yīng)性和強(qiáng)度”的效果，否則適得其漢。2、通過配煤，冶煉出高反應(yīng)性高強(qiáng)度的焦炭具體做法是，通過對煤種進(jìn)行優(yōu)化，從中選出幾種煤，制成微孔小于I μ m的占90%以上的焦炭，從而通過配煤，冶煉出高反應(yīng)性高強(qiáng)度的焦炭。但此種方法受煤源、煤種限制得太嚴(yán)，無法進(jìn)行長期、穩(wěn)定的エ業(yè)生產(chǎn)?？梢?，目前尚未發(fā)現(xiàn)利用部分高揮發(fā)分煤生產(chǎn)具有外部高反應(yīng)性、內(nèi)部高強(qiáng)度的適應(yīng)于高爐生產(chǎn)使用的焦炭的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有的“后添加法”和“預(yù)添加法”以及“煤種優(yōu)化法”高反應(yīng)性焦炭生產(chǎn)技術(shù)所存在的不足，提供ー種利用成型煤技術(shù)配加高揮發(fā)分煤煉成外層具有高熱反應(yīng)性、內(nèi)核具有高熱強(qiáng)度的成品焦及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的該高反應(yīng)性焦炭為內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部煤核由配好的煉焦用煤制成，外層由高揮發(fā)份煤和配好的煉焦用煤混勻制成。本發(fā)明所述的高揮發(fā)份煤包括褐煤、氣煤、肥煤等；所述煤核的當(dāng)量直徑為70 I IOmm,所述焦炭外層厚度為30 45mm。該高反應(yīng)性焦炭的生產(chǎn)方法包括以下エ藝步驟I.配煤——按常規(guī)エ藝對各種煉焦用煤進(jìn)行配制。2.煤核的制作——用皮帶秤秤出占煤料總重量45% 50%的配好的煉焦用煤；采用常規(guī)的處理方法，破碎至< 2_，同時加入占煤核用煉焦用煤重量6 % 8 %的軟浙青質(zhì)粘結(jié)劑，經(jīng)壓球后制成煤核；再通過冷卻運輸機(jī)將煤核送入軟浙青噴掛室噴涂浙青，使浙青涂蓋充分、均勻后待用。3.核外煉焦煤的處理——用皮帶秤秤出占煤料總重量20% 25%的高揮發(fā)份煤；通過干燥、破碎、篩分等處理，將粒度< 3_的高揮發(fā)份煤送入預(yù)混機(jī)與用皮帶秤秤出占煤料總重量30 % 35 %的配好的煉焦用煤混合均勻。 4.成品原料制備——先將混合均勻的核外煉焦煤送入微擺混合槽，再放入煤核，使兩者均勻粘結(jié)混合，形成成品原料。本發(fā)明所用微擺混合槽的擺動頻率在120次/分左右，槽底密閉，焊結(jié)3 5道Φ IOmm左右的橫鋼筋；槽底板傾角根據(jù)煤核實際滾沾核外煉焦煤的均勻程度和量以及整個エ藝的產(chǎn)率來確定，在20 25。，長度在3 4m，寬度在I 丄· 5m。5.煉焦——通過帶式給料機(jī)將成品原料送入焦?fàn)t煉焦，進(jìn)行焦化干餾，此時應(yīng)減少壓實操作50% 70%，同時結(jié)焦時間較正常延長6. 5% 8. 5% ;推焦、進(jìn)入⑶Q，得到高反應(yīng)性焦炭。從微擺混合槽排料到帶式給料機(jī)上時，成品料的料頭距帶式給料機(jī)皮帶面的距離應(yīng)在400 600mm之間。過高,成品料下落時易造成煤核的破損；過低，可能造成局部堵料。本發(fā)明利用成型煤技術(shù)配加高揮發(fā)份煤煉成外層具有高熱反應(yīng)性、內(nèi)核具有高熱強(qiáng)度的成品焦，克服了 “后添加法的”和“預(yù)添加法”高反應(yīng)性焦炭生產(chǎn)技術(shù)所存在的缺陷，解決了受煤源和煤種限制的問題。本發(fā)明適用于現(xiàn)有的煤焦エ藝，可以較低的成本生產(chǎn)出高反應(yīng)性、高強(qiáng)度冶金用焦炭，還能改善高爐生產(chǎn)操作，從而進(jìn)一歩降低煉鐵成本。


附圖I為本發(fā)明高反應(yīng)性焦炭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I為焦炭的內(nèi)核，2為焦炭的外層。附圖2為本發(fā)明高反應(yīng)性焦炭生產(chǎn)方法的エ藝流程圖。
具體實施例方式下面參照附圖通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述。如附圖所示，本發(fā)明實施例如下。首先按常規(guī)エ藝對各種煉焦用煤進(jìn)行配制。然后，ー邊制作煤核通過皮帶秤秤出占煤料總重量45%配好的煉焦用煤；采用常規(guī)エ藝將煉焦用煤破碎至< 2_，同時加入占其重量6. 5%的軟浙青質(zhì)粘結(jié)劑，壓球后制成當(dāng)量直徑為70 IlOmm的煤核；通過冷卻運輸機(jī)將煤核送入軟浙青噴掛室噴涂浙青，使浙青涂蓋充分、均勻，浙青重量約占煤核用煉焦用煤重量的5% ;另ー邊，處理核外煉焦煤通過皮帶秤秤出占煤料總重量25%的褐煤、氣煤或肥煤等高揮發(fā)份煤(不含外在水分)；采用干燥、破碎、篩分等常規(guī)處理工藝將粒度< 3mm的高揮發(fā)份煤送入預(yù)混機(jī)；同時，通過皮帶秤秤出占煤料總重量30%的配好的煉焦用煤，送入預(yù)混機(jī)，使高揮發(fā)份煤和煉焦用煤混合均勻，得到核外煉焦煤。再制備成品原料先將混合均勻的核外煉焦煤送入微擺混合槽，再放入涂有浙青的煤核，使兩者均勻粘結(jié)混合，外層核外煉焦煤的厚度達(dá)到30 45mm，便形成成品原料。本發(fā)明所用微擺混合槽的擺動頻率在120次/分，槽底密閉，焊結(jié)5道φ IOmm的橫鋼筋；槽底板傾角為20°，長度4m，寬度I. 5m。最后，進(jìn)行煉焦通過帶式給料機(jī)將成品原料送入焦?fàn)t煉焦，成品料的料頭距帶式給料機(jī)皮帶面的距離為550mm。成品料入爐后減少壓實操作60%，結(jié)焦時間延長8%。成品原料焦化干餾后，推焦進(jìn)入CDQ，便得到具有高強(qiáng)度內(nèi)核I和高反應(yīng)性外層2的焦炭。對所得高反應(yīng)性焦炭試樣進(jìn)行熱性能檢測的平均結(jié)果CSR為62. 67%, CRI為32. 63%。以原成品配合煤為原料的焦炭試樣的熱性能檢測的平均結(jié)果CSR為54. 38%,CRI為26.44%?？梢姡c現(xiàn)有技術(shù)焦炭相比，采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的高反應(yīng)性焦炭的CSR 升高了 15. 24%，其 CRI 升高了 23. 41%。
權(quán)利要求
1.一種高反應(yīng)性焦炭，其特征在于所述的焦炭為內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)核由配好的煉焦用煤制成，外層由高揮發(fā)份煤和配好的煉焦用煤混勻制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高反應(yīng)性焦炭，其特征在于所述的高揮發(fā)份煤包括褐煤、氣煤、肥煤。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高反應(yīng)性焦炭，其特征在于所述內(nèi)核的當(dāng)量直徑為70 I IOmm,所述焦炭外層厚度為30 45mm。
4.一種高反應(yīng)性焦炭的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下エ藝步驟1.配煤——按常規(guī)エ藝對各種煉焦用煤進(jìn)行配制；2.煤核的制作——用皮帶秤秤出占煤料總重量45% .50 %的配好的煉焦用煤，經(jīng)破碎至< 2mm，加入粘結(jié)劑，壓球后制成煤核，通過冷卻運輸機(jī)送入軟浙青噴掛室噴涂浙青待用；3.核外煉焦煤的處理——用皮帶秤秤出占煤料總重量.20% 25%的高揮發(fā)份煤，經(jīng)干燥、破碎、篩分處理，將粒度< 3mm的高揮發(fā)份煤送入預(yù)混機(jī)與用皮帶秤秤出占煤料總重量30% 35%的配好的煉焦用煤混合均勻；4.成品原料制備——先將混合均勻的核外煉焦煤送入微擺混合槽，再放入涂有浙青的煤核，使兩者均勻粘結(jié)混合；5.煉焦——通過帶式給料機(jī)將成品原料送入焦?fàn)t煉焦，減少壓實操作50% .70%，延長結(jié)焦時間6. 5% 8. 5%，推焦后入⑶Q，得到高反應(yīng)性焦炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高反應(yīng)性焦炭的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的粘結(jié)劑為軟浙青質(zhì)粘結(jié)劑，加入量為煤核用煉焦用煤重量的6% 8%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高反應(yīng)性焦炭及其生產(chǎn)方法，焦炭為內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)核由配好的煉焦用煤制成，外層由高揮發(fā)份煤和配好的煉焦用煤混勻制成。其方法包括1.配煤；2.煤核的制作秤出45％～50％的煉焦用煤，經(jīng)破碎、加粘結(jié)劑、壓球后制成煤核，送入軟瀝青噴掛室噴涂瀝青，制得煤核；3.核外煉焦煤的處理秤出20％～25％的高揮發(fā)份煤，經(jīng)干燥、破碎、篩分，將粒度＜3mm的送入預(yù)混機(jī)與30％～35％的煉焦用煤混合均勻；4.成品原料制備將核外煉焦煤送入微擺混合槽，再放入煤核，使兩者粘結(jié)混合；5.煉焦，得到成品焦炭。本發(fā)明不僅適用于現(xiàn)有煤焦工藝，可以較低的成本生產(chǎn)出高反應(yīng)性、高強(qiáng)度冶金用焦炭，還能改善高爐生產(chǎn)操作，從而進(jìn)一步降低煉鐵成本。
文檔編號C10B57/04GK102719264SQ20111007782
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者劉萬山, 劉德軍, 唐復(fù)平, 郝博, 陳妍, 馬光宇 申請人:鞍鋼股份有限公司