本發(fā)明屬于高爐用燃料，具體涉及一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法。

背景技術(shù)：

1、在高爐鐵水生產(chǎn)中，傳統(tǒng)使用的焦?。ń固浚┯捎诔杀竞唾Y源限制，逐漸被其他替代材料所取代。塊狀煤炭與含鐵爐料的混合使用成為一種新的選擇。然而，優(yōu)質(zhì)無煙煤通常反應(yīng)性較差且強(qiáng)度較低，這對(duì)其在高爐中的應(yīng)用形成了限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，通過對(duì)煤的表面和內(nèi)部淺層缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以提高其反應(yīng)性并保持其強(qiáng)度。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，包括如下步驟：

4、第一步，制備改性劑；

5、第二步，優(yōu)選高爐用目標(biāo)無煙塊煤；

6、第三步，利用改性劑對(duì)優(yōu)選出的無煙塊煤進(jìn)行淋灑和浸潤；

7、第四步，脈沖磁場/低溫場耦合作用下改性劑與無煙塊煤的交互調(diào)制。

8、進(jìn)一步地，所述改性劑包括體積比為1:10-1:15的超精煤混合溶液和低粘度高潤濕性的極性溶劑，所述極性溶劑包括乙醇或丙酮。

9、進(jìn)一步地，所述改性劑的制備采用溶劑熱萃取技術(shù)，包括如下步驟：在kcfd型反應(yīng)釜中，前驅(qū)體選用煙煤，有機(jī)溶劑n-甲基吡咯烷酮，按固液比為8g/400ml的比例在kcfd型反應(yīng)釜中進(jìn)行萃取，萃取溫度為350℃，萃取時(shí)間為1h，萃取壓力為1.5-1.8mpa，萃取結(jié)束后，得到液體一，對(duì)液體一過濾得到液體二，所述液體二為煙煤超精煤和n-甲基吡咯烷酮的混合物，向液體二中加入極性溶劑，混合均勻，得到改性劑。

10、進(jìn)一步地，所述無煙塊煤的尺寸為15-30mm，灰分不高于11%，抗碎強(qiáng)度：m10-20≥80%，反應(yīng)后強(qiáng)度csr≥50%。

11、進(jìn)一步地，所述無煙塊煤的淋灑浸潤步驟如下：將無煙塊煤浸沒于改性劑2min后，利用真空干燥器將表面有改性劑的無煙塊煤進(jìn)行抽真空處理。

12、進(jìn)一步地，所述脈沖磁場/低溫場耦合作用下改性劑與無煙塊煤的交互調(diào)制步驟如下：將第三步處理后的無煙塊煤置于氬氣氛圍的玻璃管中，玻璃管置于箱式加熱爐中，玻璃管外側(cè)纏繞通電螺線管，通電螺線管外接可調(diào)諧脈沖直流電源,?利用通電螺線管提供磁場環(huán)境；箱式加熱爐將樣品加熱至80-100℃，電流范圍為100-400ma，處理時(shí)間為20min。

13、本發(fā)明的有益效果如下：

14、通過使用本發(fā)明的方法，有效改善了煤的表面官能團(tuán)和內(nèi)部淺層的缺陷結(jié)構(gòu)，從而提高了其反應(yīng)性能并保持其強(qiáng)度。

15、本發(fā)明通過脈沖磁場/低溫場耦合調(diào)制，磁場加速了改性劑與塊煤基體在時(shí)空尺度上的相互作用。根據(jù)電流的大小實(shí)現(xiàn)磁場強(qiáng)度的可控調(diào)節(jié)。在工業(yè)實(shí)踐過程中，低溫場可由鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中回收的顯熱/低溫煤氣/水蒸氣等提供，具有顯著的價(jià)格優(yōu)勢，過程安全簡單，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，其特征在于：所述改性劑包括體積比為1:10-1:15的超精煤混合溶液和低粘度高潤濕性的極性溶劑，所述極性溶劑包括乙醇或丙酮。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，其特征在于：所述改性劑的制備采用溶劑熱萃取技術(shù)，包括如下步驟：在kcfd型反應(yīng)釜中，前驅(qū)體選用煙煤，有機(jī)溶劑n-甲基吡咯烷酮，按固液比為8g/400ml的比例在kcfd型反應(yīng)釜中進(jìn)行萃取，萃取溫度為350℃，萃取時(shí)間為1h，萃取壓力為1.5-1.8mpa，萃取結(jié)束后，得到液體一，對(duì)液體一過濾得到液體二，所述液體二為煙煤超精煤和n-甲基吡咯烷酮的混合物，向液體二中加入極性溶劑，混合均勻，得到改性劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，其特征在于：所述無煙塊煤的尺寸為15-30mm，灰分不高于11%，抗碎強(qiáng)度：m10-20≥80%，反應(yīng)后強(qiáng)度csr≥50%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，其特征在于：所述無煙塊煤的淋灑浸潤步驟如下：將無煙塊煤浸沒于改性劑2min后，利用真空干燥器將表面有改性劑的無煙塊煤進(jìn)行抽真空處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，其特征在于：所述脈沖磁場/低溫場耦合作用下改性劑與無煙塊煤的交互調(diào)制步驟如下：將第三步處理后的無煙塊煤置于氬氣氛圍的玻璃管中，玻璃管置于箱式加熱爐中，玻璃管外側(cè)纏繞通電螺線管，通電螺線管外接可調(diào)諧脈沖直流電源,?利用通電螺線管提供磁場環(huán)境；箱式加熱爐將樣品加熱至80-100℃，電流范圍為100-400ma，處理時(shí)間為20min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的目的在于提供一種提高高爐用塊煤反應(yīng)性的方法，屬于高爐用燃料技術(shù)領(lǐng)域，具體方法包括改性劑的制備，高爐用目標(biāo)無煙塊煤的優(yōu)選及預(yù)處理，利用改性劑對(duì)優(yōu)選出抗壓/耐磨強(qiáng)度大的無煙塊煤進(jìn)行淋灑和浸潤，脈沖磁場/低溫場耦合作用下改性劑與塊煤的交互調(diào)制過程。此方法有效改善了煤的表面官能團(tuán)和內(nèi)部淺層的缺陷結(jié)構(gòu)，從而提高了其反應(yīng)性能并保持其強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：時(shí)進(jìn)吉,王少璞,宋斌,王健,左海濱,張蕊紅,榮濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：晉能控股裝備制造集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6