CN102643698A

CN102643698A - 型焦制备工艺

Info

Publication number: CN102643698A
Application number: CN2012101399005A
Authority: CN
Inventors: 罗云; 蒋伟; 孟庆杰
Original assignee: Yibin Tianyuan Group Co Ltd
Current assignee: Yibin Tianyuan Group Co Ltd
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2012-08-22

Abstract

本发明提供了一种型焦制备工艺，是采用热压成型或冷压成型的方法，使配煤成型，然后升温炭化，所述配煤中含有粒度不大于1mm的无烟煤，本发明的工艺克服了现有技术通过增加配煤中高价格烟煤比例来提升型焦的强度品质的缺陷，通过控制配煤中无烟煤粒度来保证型焦的炭化强度，无需提高烟煤含量即可获得炭化强度优异的型焦产品，同时使原料成本大为降低。

Description

型焦制备工艺

技术领域

本发明涉及型焦，特别涉及一种型焦制备工艺。

背景技术

型焦的优点在于可以通过配煤，扩大低成本弱粘煤甚至不粘煤（如无烟煤）的使用量，降低高价格的烟煤或沥青的使用量。但是非炼焦煤的加入后，降低了普通焦炭炼焦所需的粘结剂指数，往往生产的型焦品质差，特别是型焦的强度。因此，型焦质量能否达标主要是取决于其强度指标。对于型焦产品而言，强度越好，其性能越好。

现有的型焦生产配方和专利中，型焦的强度主要通过增加高粘结指数的烟煤和沥青含量来提升。这是因为弱粘煤甚至不粘煤（如无烟煤）与粘结剂（烟煤或沥青）之间和粘结剂（烟煤和沥青）与粘结剂之间在高温炭化过程中形成的碳链（网），能够作为型焦强度的支撑。高粘结指数的烟煤或沥青越多，形成的碳链（网）就越多，强度越好，从而形成的型焦强度就越好。

但是，通过我们的研究发现：对于型焦生产而言，仅仅通过提高粘结剂含量来提升型焦强度是不够的。型焦的强度不仅受形成的碳链（网）的数量和强度（即粘结剂的添加量）影响，同时也与弱粘煤甚至不粘煤（如无烟煤）的热稳定和粒度相关。粘结剂通过炭化过程形成的碳链（网）耐高温性能极好，可承受3000°C以上的温度不断链。但是作为主要原料，起着碳链（网）间填充结构的不粘煤如无烟煤粒子，由于内部结构单元不均一，热稳定性能差，即在1000°C以上的高温炭化作用下会发生破裂，因此无烟煤高温破裂的性能会极大的影响型焦产品的炭化强度。

现有技术中，以不粘煤如无烟煤作为主要原料进行型焦生产，仅限定无烟煤的粒度<3mm，但这是无法保证型焦的炭化后强度的，如3mm~2mm粒度的无烟煤经过1000°C炭化后，仅有46%（wt%）保持原料粒度，其余物料均发生破裂。

另外，由于每吨高粘结性烟煤的价格比不粘煤（如无烟煤）的价格高出数百元，对于要求型焦抗压强度较高的工艺目标而言，现有技术皆采用提高配煤中烟煤含量比例的方式来实现，型焦生产成本高昂。

发明内容

本发明的发明目的在于针对上述不足，提供一种型焦制备工艺，通过控制无烟煤的粒度，使原料内部的结构单元更均匀，物料热稳定性更佳，原料颗粒不易在高温炭化过程中破裂，对1000°C以上的高温耐受性好。

本发明所述的型焦制备工艺，是采用热压成型或冷压成型的方法使配煤成型，然后升温炭化，所述配煤中含有无烟煤，无烟煤的粒度不大于1mm。本发明所述的配煤及配煤成型方法可参照现有技术，例如所述配煤可以为烟煤与无烟煤的混合物，也可以为沥青与无烟煤的混合物，其混合比例也可参照现有技术。本发明研究发现，原料粒度是影响型焦产品强度的重要因素，而无烟煤具有随粒度降低、其热稳定性大幅度提升的性质，即无烟煤粒度降低，受热破碎的程度降低，如3mm~2mm粒度的无烟煤经过1000°C炭化后，仅有46%（wt%）保持原有粒度。2mm~1mm粒度的无烟煤经过1000°C炭化后，有59.3%（wt%）保持原有粒度，有37.8%（wt%）破裂至粒度1-0.5mm，2.9%（wt%）破裂至粒度<0.5mm。1mm~0.5mm粒度的无烟煤经过1000°C炭化后，有66.7%（wt%）的煤颗粒保持原有粒度，有30.7%（wt%）的煤颗粒破裂至粒度0.2-0.5mm，2.6%（wt%）的煤颗粒破裂至粒度<0.2mm。

本发明控制配煤中无烟煤的粒度不大于1mm，使型焦产品炭化强度获得改善，与现有技术相比，在物料配比及其它工艺参数（如温度、压力）等同条件下，本发明所得型焦产品的炭化强度更高；同时，在本发明所述粒度范围内，型焦产品的炭化强度随原料粒度降低而逐步升高，以粒度< 1 mm的无烟煤原料生产的型焦强度比3mm~2mm粒度的不粘煤生产的型焦强度高56%，比粒度< 3 mm的无烟煤生产的型焦强度高48%。

而制备相同炭化强度的型焦产品时，本发明的工艺能够使生产成本更低廉。例如制备抗压强度大于650kg/个的型焦产品，现有工艺均采用40%（wt%）的烟煤加上60%的粒度<3mm无烟煤的配煤方案。而本发明方案只需采用30%（wt%）烟煤加上70%粒度< 1mm（其中0.5-1mm占 25%，<0.5mm 占75%）无烟煤的配煤方案即可，每吨型焦的生产成本至少降低60元。

优选的，无烟煤的粒度为0.2mm~0.5mm。0.2mm~0.5mm粒度的无烟煤经过1000°C炭化后，有88%（wt%）的煤颗粒保持原有粒度，仅有12%（wt%）破裂至粒度<0.2mm。但无烟煤的粒度小于0.2mm时，型焦产品的炭化强度提高不明显，同时物料破碎粉磨能耗将大为提高， 0.2mm~0.5mm的粒度较其它粒径范围的原料在相同的炭化条件下破损率最低，强度最好，粒度最为合适的。

本发明的有益效果：

综上所述，本发明方法优点在于：克服了现有技术通过增加配煤中高价格烟煤比例来提升型焦的强度品质的缺陷，通过控制配煤中弱粘煤和/或不粘煤粒度来保证型焦的炭化强度，无需提高烟煤含量即可获得炭化强度优异的型焦产品，同时使原料成本大为降低。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

以下实施例中，型焦强度均按工业型煤冷压强度测试方法《MT/T 748-1997》进行测试。

实施例1

1、配煤，以烟煤和无烟煤按3:7的重量比进行配煤，无烟煤粒度不大于1mm，40%（wt%）无烟煤粒度大于0.5mm，58%（wt%）无烟煤的粒度为0.2-0.5mm，其它无烟煤的粒度小于0.2mm；

2、成型炭化和强度测试

对物料进行成型和炭化，成型压力为150Kg/cm²，实际生产中，成型压力可以在100~200Kg/cm²之间；炭化温度1000℃~1200℃，炭化时间2h左右。

实施例2

1、配煤，以烟煤和无烟煤按3:7的重量比进行配煤，无烟煤粒度不大于1mm，20%（wt%）无烟煤粒度为0.5-1mm，78%（wt%）无烟煤的粒度为0.2-0.5mm，其它无烟煤的粒度小于0.2mm；

2、成型炭化和强度测试：

实施例3

1、配煤，以烟煤和无烟煤按3:7的重量比进行配煤，无烟煤粒度不大于2mm，80%（wt%）无烟煤粒度为1-2mm，17%（wt%）无烟煤的粒度为0.5-0.1mm，其它无烟煤的粒度小于0.5mm；

2、成型炭化和强度测试：

实施例4

1、配煤，以烟煤和无烟煤按3:7的重量比进行配煤，无烟煤粒度不大于3mm，60%（wt%）无烟煤粒度为1-3mm，30%（wt%）无烟煤的粒度为0.5-0.1mm，其它无烟煤的粒度小于0.5mm；

2、成型炭化和强度测试：

实施例1至实施例4所得型焦产品质量如表1：

实施例5

采用粒度规格为3mm~2mm，2mm~1mm，1mm~0.5mm，<3mm和 <1mm的无烟煤，分别与相同粒度的烟煤按7:3重量比配煤，对物料进行成型和炭化，成型压力为150Kg/cm²，炭化温度1000℃~1200℃，炭化时间2h。

实施例5各产品抗压强度数据见表2：

表2 实施例5中不同粒度的无烟煤生产的型焦抗压强度

最后需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims

1. 一种型焦制备工艺，采用热压成型或冷压成型的方法使配煤成型，然后升温炭化，所述配煤中含有无烟煤，其特征在于：无烟煤的粒度不大于1mm。

2.根据权利要求1所述的型焦制备工艺，其特征在于：无烟煤的粒度为0.2mm~0.5mm。