[發明專利]一種用于鐵水生產或造氣的工業型煤及其制備方法

有效

• 申請號: 200810203709.6
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN101747967A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 錢暉;張琢;周渝生;楊俊和;李肇毅;吳信慈;張群
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;上海應用技術學院
• 主分類號: C10L5/04
• 分類號: C10L5/04;C10L5/14
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及型煤技術，特別涉及一種用于鐵水生產或造氣的工業型煤 及其制備方法。

背景技術

中國是鋼鐵產能產量大國，2006年鋼鐵產量超過3億噸，其中80％ 是高爐煉鐵工藝產生的，高爐煉鐵工藝屬于高能耗、高污染、資源消耗型 生產方法。而非高爐煉鐵因為能耗和污染均較低而受到的廣泛重視，它包 括直接還原和熔融還原兩大類。COREX工藝即熔融還原煉鐵工藝，其工 藝的優點是少用或不用焦炭，結構緊湊，占地面積小，故它是目前世界范 圍內解決鋼鐵高能耗、高污染、資源消耗大等問題最核心的技術之一。

在現有的一些熔融還原鐵生產工藝(如COREX或FINEX)中，為了 保證下部熔煉氣化爐中填充床的透氣性，均要求使用具有一定粒度，顆粒 尺寸在5～8mm以上的塊狀燃料，即塊煤或塊焦。然而現實情況卻是天然 的塊煤資源非常有限，煤炭在開采、運輸、篩分等過程中會產生大量的煤 粉，為此出現了將粉煤加工成具有一定形狀和尺寸的“人造塊煤”技術， 即粉煤成型技術。因為許多行業都存在對塊狀燃料的使用需求，因此型煤 被廣泛應用于民用、化工和冶金等領域。

絕大多數粉煤成型技術都要使用粘結劑，在目前已開發出的種類眾多 的粘結劑中，有一類是以糖蜜為基礎的復合粘結劑。由于糖蜜是糖業生產 的副產品，具有資源廣泛、價格低廉、安全環保、使用方法簡便等一系列 優點，人們開發出了許多糖蜜系列粘結劑的專利和應用技術。

中國專利CN1173018C公開了采用粉煤、糖蜜和生石灰的混合物制備 型煤的方法?；旌衔镏忻悍鄣闹亓糠轂?00，糖蜜的重量份為7～15，生 石灰的重量份為1～5。此項專利的一個重要特征是以含水量4～10％的煤 粉為原料，利用生石灰與粉煤中所含的水分發生消化反應生成消石灰，消 石灰再與糖蜜反應生成糖酸鈣鍵從而形成具有一定強度的型煤。

該技術中的一個關鍵步驟是控制生石灰的消化反應，因為一旦生石灰 的配入量與粉煤的水分、糖蜜的配入量相互之間不能很好地匹配，原料條 件和粘結劑配方偏離了工藝設計的優化范圍，型煤的質量也就無法保證。 另外，生石灰的消化反應需要一定的時間。在該項專利給出的原料條件及 粘結劑配比情況下，消化反應所需的時間有可能從2分鐘到2小時，然而 在連續生產條件下這又是一個很難判斷和有效控制的參數。一旦在成型前 生石灰的消化不充分，成型以后殘留在型煤中的生石灰將與空氣中的水分 接觸，繼續發生消化反應從而引起型煤的脹裂，導致型煤強度下降。反之， 如果混合攪拌的時間過長，生產能力則會受到嚴重影響。另外，由于糖蜜 屬于季節性資源，生產有周期性；生石灰的加入又降低了型煤的熱性質。 所以這種型煤生產方法的應用受到限制。

中國專利公開號CN101070498A公開了一種以煤或焦炭為原料加粘結 劑制備鍋爐或造氣型煤的方法，所用粘結劑由60～80％(重量百分數，下 同)水、10～30％風化煤、2～8％羧甲基纖維素和0.1～2％的堿構成，粘 結劑添加比例為8～20％。該發明采用的復合粘結劑中羧甲基纖維素和堿 是水溶性的，而風化煤不溶于水，所以復合粘結劑是一種固、液混合物， 固、液混合在靜置長時間后會分層，會使粘結劑成分不均勻。另外，固、 液混合物的管道輸送也比較困難。該復合粘結劑中加入了少量的堿，會對 型煤的生產設備和使用設備造成腐蝕。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于鐵水生產或造氣的工業型煤及其制備 方法，型煤制備方法簡單，型煤強度高，熱穩定性好；生產成本合理，原 料來源廣泛。

本發明的技術方案是，

一種用于鐵水生產或造氣的工業型煤，其組分為：每100重量份的煤 加入5～15重量份的復合粘結劑；其中，復合粘結劑的成分質量百分比為： 羧甲基纖維素0.3～3％，羥丙基甲基纖維素或羥乙基甲基纖維素或乙基纖 維素0.2～2％，余量為水。

本發明的用于鐵水生產或造氣的工業型煤的制備方法，其包括如下步 驟：

a.復合粘結劑制備：羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素或羥乙基甲基 纖維素或乙基纖維素復配成0.5～5.0％的水溶液；在該水溶液中，羧 甲基纖維素占0.3～3％，羥丙基甲基纖維素或羥乙基甲基纖維素或乙 基纖維素占0.2～2％，以質量百分比計；

b.煤粉制備：經破碎、篩分，得到顆粒直徑5mm以下的煤粉；