[發明專利]一種生產焦炭的方法

有效

• 申請號: 201310280522.7
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103805218B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: A·R·博德沃;B·達斯;P·K·哈爾達;S·K·哈爾達
• 申請（專利權）人: 塔塔鋼鐵有限公司
• 主分類號: C10B57/00
• 分類號: C10B57/00;C10B31/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李躍龍

本發明涉及一種生產焦炭的方法。該方法包括以下步驟：制備煤裝料；在1000?1400攝氏度的煙道溫度下，在總的周期持續期間，在爐中碳化所述煤裝料；使所述碳化的煤均熱；和在預定的時間后停止向爐中的熱量輸入。

技術領域

本發明涉及通過在均熱期間的零加熱技術在回收型（recovery type）水平式焦爐中所生產的焦炭CSR的改善。本發明還提供了在焦爐中的能耗的降低和向空氣排放的相應降低。

背景技術

高爐焦炭控制了裝載的透氣性且給其提供必要的物理支撐。因此從高爐操作員的角度來看，焦炭品質是至關重要的。反應后的焦炭強度（CSR）是測量高爐性能的參數中被接受的焦炭品質參數。全世界的焦炭生產商一直在研究改善焦炭CSR的技術。Nakamura等人（1977）報告稱，與碳化條件相比，混合煤性質在控制生產的所得焦炭的CSR方面發揮了主要作用（70%）。因此，大量的工作集中在用于CSR改善的混合煤的優化。但是，還已進行了大量的研究用于探索碳化條件或操作參數（例如松裝密度、破碎細度、加熱速率等）對焦炭CSR的影響。

焦爐加熱是一個這樣的操作參數，其在控制在碳化現象期間發生的反應類型及因此所生產的所得焦炭中所形成的自然鍵合的性質方面發揮了重要的作用。日本鋼鐵協會已經開發了通過快速預加熱和將混合煤分為焦化和未焦化或輕微焦化的煤用于改善焦炭強度的方法。該方法，如在Kato等人（2010）的美國專利#7,645,362中所記載的，用于預加熱和改善用于生產BF焦炭的焦化煤品質的方法包括：（a)在流化床中以特定的加熱速率快速加熱煤裝料到不低于300℃且不高于煤裝料開始軟化的溫度的溫度范圍，（b）將快速加熱的煤裝料分為細尺寸和粗尺寸煤，且然后（c-1）將細尺寸煤壓塊或（c-2）分別在鼓風預加熱器中以特定的溫度快速加熱細尺寸和粗尺寸的煤到不低于300℃且不高于煤裝料開始軟化的溫度的溫度范圍，和（d）形成細尺寸煤。因此，該方法主要涉及煤的預處理，換句話說涉及在周期的起點處的焦爐加熱。該方法的目標主要在于煤的焦化品質的改善以生產用于高爐的高強度焦炭。

Beck等人在1976年開發了用于生產大塊體尺寸和改善的強度的焦炭的方法（美國專利#3,970,523）。該方法主要記載了基于焦爐寬度和焦化操作時間的以英寸每小時計的焦化速率。它也記載了用于生產高品質焦炭的塑性范圍內的煤的溫度升高速率。焦化速率和溫度升高速率的值基于具有至少500毫米（19.7英寸）寬度的高效率爐的焦化室。該發明的目的是在塑性范圍內的溫度變化的速率以改善所生產的焦炭的強度和塊體尺寸。該發明人聲明，為獲得具有滿意的強度和大尺寸的塊體，在塑性范圍內的加熱期間的溫度升高速率必須得到降低（降低的焦化速率）。他們也記載了用于獲得這些降低的焦化速率所需要采取的措施。

焦炭的均熱是煤的碳化周期的重要部分。如Roger Loison在“焦炭品質和生產（Coke quality and production）”中所記載的，均熱時間是超出可能似乎嚴格必要的焦化時間的延長。據稱在這一均熱時間期間在該焦炭保留于熱爐中時將其進行均熱。通過將碳化的焦炭保持于熱爐中持續所需要的均熱時間進行均熱。R Sharma等人（2004）發現了均熱改善了焦炭品質，主要是因為穩定化的孔結構。

在焦爐加熱領域所作的大部分工作與在碳化的初始階段的加熱有關。特別地，已探索在塑性范圍前或塑性范圍內的溫度下的加熱以獲得改善的強度和/或塊體尺寸的焦炭。在用于生產高強度的高爐焦炭的均熱時間的優化方面也做了大量的研究。但是，還沒有就在均熱期間的加熱速率對焦炭品質的影響進行探索。

因此，本發明的主要目的是提供在均熱時間期間加熱的方法。該方法提高了高爐焦炭的反應（CSR）后的焦炭強度，該高爐焦炭是采用在水平式焦爐中裝料的頂部裝料和搗碎裝料兩種方法從實驗室規模的回收型水平式焦爐生產的。

發明內容