一種燒結(jié)用半焦的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明一種燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法，混合料：劣質(zhì)煤85%~90%，高鐵低硅鐵礦粉4%~10%，粘結(jié)劑4%~8%，將混合料混合均勻后壓制成型，在700℃~850℃干餾7~15小時，然后在重介質(zhì)比重為1.3~1.4的條件下進(jìn)行重介質(zhì)洗選，得到燒結(jié)用半焦。本發(fā)明所生產(chǎn)半焦，具有鐵焦和半焦的優(yōu)點，化學(xué)反應(yīng)性強，半焦與焦粉混合使用，可以優(yōu)化燒結(jié)燃料的粒度結(jié)構(gòu)，提高燒結(jié)料層透氣性。所用原料為劣質(zhì)的泥煤、褐煤和高揮發(fā)分的煙煤，拓展了冶金工業(yè)燃料使用范圍，降低燒結(jié)燃料成本。
【專利說明】一種燒結(jié)用半焦的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煉鐵原燃料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到燒結(jié)燃料的生產(chǎn)技術(shù)，特別是涉及 一種燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 燒結(jié)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(jié) 工藝對其粒度要求是0?3 mm應(yīng)占85%以上。因為燃料粗粒度所占比例大，使燃燒反應(yīng) 變慢，不能與燒結(jié)過程中的礦化反應(yīng)同步，將導(dǎo)致燒結(jié)過程中液相量減少，使燒結(jié)礦質(zhì)量下 降。因此在燒結(jié)生產(chǎn)前需對燃料進(jìn)行破碎，既要求焦粉和煤粉<3mm粒級應(yīng)占85%以上，才 能滿足燒結(jié)生產(chǎn)的需要，這使得細(xì)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(lán)色火焰而得名，它是泥煤、褐 煤和高揮發(fā)分的煙煤等經(jīng)低溫（500?700°C )干餾得到的固體產(chǎn)物。半焦具有高化學(xué)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(fā)分含量因干餾終溫不同而異，一般為I 〇?20%。 半焦反應(yīng)性一般用臨界空氣鼓風(fēng)量法測定。測值愈小，反應(yīng)性愈大。半焦的臨界空氣鼓風(fēng) 量值平均為〇. 017L / min，而高溫焦炭則可達(dá)0. 057L / min。由于原料及工藝等方面的差 異，半焦的市場價格遠(yuǎn)低于一般焦炭的價格，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(chǎn)品具備了較高的市場競爭 力。
[0004] 半焦生產(chǎn)的主要設(shè)備是干餾爐，其生產(chǎn)的基本要求是干餾效率高，對物料加熱均 勻，可用的原料類別寬，原料煤粒徑范圍大，揮發(fā)物二次熱解作用小，操作過程方便可靠 等。干餾爐按供熱方式可分為外熱式和內(nèi)熱式2種。外熱式爐供給煤料的熱量由爐墻外部 傳入，由于干餾室和燃燒室不相通，干餾揮發(fā)物與燃燒煙氣不相混合，保證了揮發(fā)產(chǎn)物 不被稀釋，但因為煤料加熱不均，導(dǎo)致半焦質(zhì)量不均；此外，過高的溫度區(qū)加劇了揮發(fā)產(chǎn)物 的二次熱解，降低了焦油產(chǎn)率。內(nèi)熱式爐借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(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。
[0005] 燒結(jié)對燃料的粒度要求高，降低了可利用資源，并需要在使用前對燃料進(jìn)行磨細(xì) 處理,使生產(chǎn)工序時間長,增加了生產(chǎn)成本。充分利用半焦反應(yīng)性高的特點，并同時降低燒 結(jié)燃料中<3mm粒級所占比例，不僅可以降低燃料和燃料細(xì)磨成本，提高燒結(jié)礦質(zhì)量，還可 使泥煤、褐煤和高揮發(fā)份無煙煤等劣質(zhì)煤應(yīng)用于燒結(jié)，拓寬了冶金用煤的范圍。
[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，考察了煤種和制備溫度對半焦燃燒特性的影響試驗結(jié)果表明：煤種不同，所制得半焦 燃燒特性不同；相同煤種制得半焦，隨制備溫度升高，半焦著火溫度上升，燃燒活化能增加， 燃燒反應(yīng)活性降低。
[0007] 中國專利200510048752. 6公布了一種用低質(zhì)褐煤生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)半焦的方法：以低質(zhì) 褐煤為原料，通過干餾得到褐煤半焦，然后通過重介質(zhì)洗選得到優(yōu)質(zhì)半焦。其特征是以低 質(zhì)褐煤為原料，加入反應(yīng)釜中，在溫度800°C，時間10小時條件下干餾得到褐煤半焦；此時 褐煤半焦灰分為409Γ50%，揮發(fā)份12%，固定碳53%，彈筒發(fā)熱量約18?20MJ/Kg，然后在介質(zhì) 比重為1. 25條件下進(jìn)行重介質(zhì)重選，得到灰分13%，揮發(fā)份12%，固定碳83%，彈筒發(fā)熱量約 25~30MJ/Kg的優(yōu)質(zhì)半焦以及剩余部分的低質(zhì)半焦。生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)半焦具有固定碳含量高，發(fā) 熱量高，灰分低等特點。但該方法生產(chǎn)的半焦機械強度較差，易于粉化，用于燒結(jié)時料層透 氣性不好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明提出一種燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)出一種化學(xué)活 性比焦炭強，成本比焦炭低的新型半焦顆粒，優(yōu)化燒結(jié)燃料粒度結(jié)構(gòu)，拓寬冶金工業(yè)燃料使 用范圍。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0010] 一種燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法，其特征在于以下成分按質(zhì)量百分比組成混合料：劣 質(zhì)煤859Γ90%，高鐵低硅鐵礦粉49Γ10%，粘結(jié)劑49Γ8%，將混合料混合均勻后壓制成型，在 700°C ~850°C干餾疒15小時，然后在重介質(zhì)比重為I. 3~1. 4的條件下進(jìn)行重介質(zhì)洗選，得到 燒結(jié)用半焦。
[0011] 混合料中，劣質(zhì)煤為泥煤、褐煤和高揮發(fā)分煙煤中的一種及以上；粘結(jié)劑為浙青、 焦油漁、水泥和水玻璃中的任一種。
[0012] 高鐵低硅鐵礦粉，全鐵質(zhì)量百分比為TFe > 64%，SiO2質(zhì)量百分比為SiO2 < 4%。
[0013] 生產(chǎn)出的半焦，灰分質(zhì)量百分比為129Γ14%，揮發(fā)分質(zhì)量百分比為109Γ18%，固定 碳質(zhì)量百分比為709Γ85%。
[0014] 高揮發(fā)分煙煤，揮發(fā)分質(zhì)量百分比Vad > 27%。
[0015] 本發(fā)明所生產(chǎn)半焦，具有鐵焦和半焦的優(yōu)點，化學(xué)反應(yīng)性強，半焦與焦粉混合使 用，可以優(yōu)化燒結(jié)燃料的粒度結(jié)構(gòu)，提高燒結(jié)料層透氣性。所用原料為劣質(zhì)的泥煤、褐煤和 高揮發(fā)分的煙煤，拓展了冶金工業(yè)燃料使用范圍，降低燒結(jié)燃料成本。

【具體實施方式】
[0016] 下面對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[0017] 實施例1 :
[0018] 以褐煤、高鐵低硅鐵礦粉和粘結(jié)劑浙青組成混合料，其中褐煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88%，高 鐵低硅鐵礦粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)7%，浙青質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，將混合料混合均勻后，用對輥壓球機壓制 成型，在760°C條件下用立式內(nèi)熱爐干餾10小時，然后進(jìn)行重介質(zhì)洗選，得灰分為12. 4%，揮 發(fā)分為10%，固定碳含量為77. 6%的燒結(jié)用半焦。其中所用高鐵低硅鐵礦粉和褐煤成分如表 1和表2所示。
[0019] 表1高鐵低硅鐵礦粉化學(xué)成分/%
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 一種燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法，其特征在于以下成分按質(zhì)量百分比組成混合料：劣 質(zhì)煤859T90%，高鐵低硅鐵礦粉49T10%，粘結(jié)劑4%~8%，將混合料混合均勻后壓制成型，在 700°C ~850°C干餾疒15小時，然后在重介質(zhì)比重為1. 3~1. 4的條件下進(jìn)行重介質(zhì)洗選，得到 燒結(jié)用半焦。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法，其特征在于混合料中，劣質(zhì)煤為泥 煤、褐煤和高揮發(fā)分煙煤中的一種及以上；粘結(jié)劑為浙青、焦油渣、水泥和水玻璃中的任一 種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法，其特征在于高鐵低硅鐵礦粉，全鐵 質(zhì)量百分比為TFe > 64%，Si02質(zhì)量百分比為Si02 < 4%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法，其特征在于生產(chǎn)出的半焦，灰分質(zhì) 量百分比為129T14%，揮發(fā)分質(zhì)量百分比為109T18%，固定碳質(zhì)量百分比為709T85%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)用半焦的生產(chǎn)方法，其特征在于所述高揮發(fā)分煙煤，揮 發(fā)分質(zhì)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(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】張輝, 周明順, 翟立委, 劉杰, 徐禮兵, 童曉宇, 任偉, 李金蓮 申請人:鞍鋼股份有限公司