[發(fā)明專利]一種低碳高氫類煤粉改性劑和使用該煤粉改性劑的配煤煉焦方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310026152.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN103059888A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱子宗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱子宗
• 主分類號(hào): C10B57/06
• 分類號(hào): C10B57/06
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心 50201
• 代理人: 唐開平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤炭加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低碳高氫類煤粉改性劑和配煤煉焦方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)煉焦煤已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足冶金行業(yè)發(fā)展的需求，焦炭質(zhì)量要求越來越高與煤質(zhì)越來越差的矛盾日益突出，進(jìn)口高價(jià)煤僅能解決短期困局，開發(fā)非煉焦煤煉焦是拓展煉焦煤資源的重要途徑之一。在我國(guó)的煤炭資源中，變質(zhì)程度較低的低碳高氫類長(zhǎng)焰煤、不黏煤和弱黏煤，儲(chǔ)量豐富、分布地域廣、價(jià)格便宜，但由于其變質(zhì)程度較低、含氧官能團(tuán)多、氫鍵締合強(qiáng)度高、黏結(jié)性能差，結(jié)焦膨脹性高等問題而沒有被用于煉焦。通過對(duì)低碳高氫類煤粉改性，使其達(dá)到煉焦煤的性質(zhì)，替代或部分替代煉焦煤煉焦，對(duì)降低煉焦成本、擴(kuò)大煉焦用煤資源有重要意義。同時(shí)，以氫代碳，低碳煉焦對(duì)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、減少二氧化碳排放量貢獻(xiàn)重大，符合國(guó)家長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN10226051A于2011年11月30日公開了“一種添加長(zhǎng)焰煤的焦炭及煉焦方法”，該焦炭由以下質(zhì)量百分比的配煤混合煉焦而成：1/3焦煤12-18%、氣煤22-25%、肥煤20-24%、焦煤28-32%、長(zhǎng)焰煤5.1-7%、瘦煤2-6%；該煉焦方法包括以下步驟：（1）破碎長(zhǎng)焰煤，粒徑3mm以下的長(zhǎng)焰煤占總質(zhì)量的85-100%，（2）把所得的長(zhǎng)焰煤煤粉通過加熱脫除揮發(fā)分，脫除的揮發(fā)分占長(zhǎng)焰煤總質(zhì)量的25-35%，（3）處理后的長(zhǎng)焰煤與其他煤按上述配煤，然后進(jìn)入頂裝焦?fàn)t煉焦，（4）出焦后冷卻。該方法將長(zhǎng)焰煤用量提高到7%，雖然比以前的煉焦技術(shù)有明顯進(jìn)步，但長(zhǎng)焰煤的用量較低，不能從根本解決我國(guó)煉焦煤資源短缺的難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是增加低碳高氫類煤粉在煉焦配合煤中的質(zhì)量百分比，降低煉焦的成本。

為了解決上述問題，

本發(fā)明提供一種低碳高氫類煤粉改性劑，其組分及質(zhì)量百分比含量為：60-85%的硼酸，1-20%的己二酸或十二烷二酸或丙氨酸或其中二者的混合物或三者的混合物；1-25%的丙酸鈣，1-20%的仲烷基磺酸鈉或硬脂酸鉀或硬脂酸乳酸鈣或其中二者的混合物或三者的混合物。

本發(fā)明還提供一種使用上述改性劑的配煤煉焦方法，包括以下步驟：

步驟1、低碳高氫類煤粉改性

以煉焦配合煤質(zhì)量的0.1-10‰稱取上述低碳高氫類煤粉改性劑，以煉焦配合煤質(zhì)量的1-55%稱取低碳高氫類煤粉，將前述的低碳高氫類煤粉改性劑和低碳高氫類煤粉放入改性器內(nèi)，在改性器內(nèi)充分混合、反應(yīng)、改性；

步驟2、配煤煉焦

經(jīng)步驟1所得的改性煤按煉焦配合煤質(zhì)量的1-55%稱量，其余為煉焦煤，混合組成煉焦配合煤，煉焦配合煤經(jīng)破碎，混勻，裝入煉焦?fàn)t按常規(guī)生產(chǎn)工藝步驟煉焦。

上述步驟1中，低碳高氫類煤粉改性劑的粒徑≤0.5mm，低碳高氫類煤粉的粒徑要求破碎到≤3mm。

上述步驟1中，改性器內(nèi)的溫度控制在15℃-350℃，反應(yīng)時(shí)間控制在10分鐘以上。

上述步驟1中，改性器可采用市場(chǎng)出售的混料機(jī)，可配置自動(dòng)加熱裝置。

上述低碳高氫類煤粉包括長(zhǎng)煙煤、不黏煤、弱黏煤或其混合物；上述煉焦煤包括焦煤、肥煤、氣煤、瘦煤或其混合物。

本發(fā)明方法所煉出的焦炭，其冷態(tài)指標(biāo)：抗碎強(qiáng)度（M40）≥76%、耐磨強(qiáng)度（M10）≤9%；其熱態(tài)指標(biāo)：反應(yīng)性（CRI）≤35%、反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）≥55%，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到國(guó)家冶金焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《GB/T1996-2003》、《GB/T4000-2008》的標(biāo)準(zhǔn)。

由于本發(fā)明利用改性劑將低碳高氫類煤粉改性，所得改性煤占煉焦配合煤的質(zhì)量比最高達(dá)50%以上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，低碳高氫類煤粉在煉焦配合煤中的質(zhì)量百分比明顯增大，大量節(jié)約煉焦煤資源，大幅度降低了煉焦成本。

附圖說明

本發(fā)明的附圖說明如下：

圖1為配合煤的G值與煤粉改性劑用量關(guān)系圖；

圖2為配合煤的y值與煤粉改性劑量關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的構(gòu)思是：按酸類物質(zhì)和分子活性劑組份以重量百分比配制煤粉改性劑；將煤粉改性劑與低碳高氫類煤粉按一定比例稱重、裝入煤粉改性器內(nèi)充分混勻并改性，將改性煤與常規(guī)煉焦煤中的一種或多種按一定比例混勻，裝入常規(guī)頂裝焦?fàn)t或搗固焦?fàn)t按眾所周知的煉焦方法和工藝即可煉出優(yōu)質(zhì)焦炭。