[發明專利]一種配用無煙煤的焦炭及煉焦方法

在審

• 申請號: 201410515135.1
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105462600A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 張文成;任學延;張玉才
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C10B57/04
• 分類號: C10B57/04
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發明涉及一種焦炭及煉焦方法，特別涉及一種配用無煙煤的焦炭及煉焦方法，屬于煤化工技術領域。

背景技術

煉焦是一個傳統的行業。近百年時間里，焦爐炭化室從低到高，從頂裝到搗固迅速發展，目前，中國已經擁有世界最高的7.63m頂裝焦爐和6.25m搗固焦爐，焦炭產量占世界的60％以上。

在最初煉焦階段，使用粘結性結焦性好的焦煤煉制焦炭。焦煤雖可以單獨煉出強度高、耐磨性能好的焦炭，但焦煤資源儲量較少，分布不平衡，化學成分也有優劣。隨著工業的發展，單用焦煤煉焦遠遠不能滿足工業發展的需要。為了節約優質煉焦煤，必須把部分粘結性好的優質煉焦煤與其他中等粘結性煤配合煉焦，以擴大不同牌號的煙煤的利用。

中國現有的煉焦配煤煤種包括氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤以及1/3焦煤等，一般指以肥煤、焦煤等粘結性強的煤作為基礎煤，再適當增加高、低揮發分的弱粘結性煤，以煉制理想的焦炭。

中國是一個優質煉焦煤資源短缺的大國，煉焦煤資源雖相對豐富，但以高揮發分氣煤(包括1/3焦煤)為主，而肥煤、焦煤、瘦煤加在一起尚不到煉焦煤儲量的50％，其中約有一半的肥煤、瘦煤為高硫煤，有1/3左右的焦煤是高硫、高灰煤。因此，迫切需要擴大煉焦煤源、提高焦炭質量的煉焦新方法解決這一實際問題。

傳統的配煤煉焦方法一般采用肥煤、焦煤等強粘結性煤為基礎煤，配加部分瘦煤、貧瘦煤、氣煤等弱粘結性煤，同時通過預測灰分、揮發分、全硫含量的方法控制焦炭質量，煉制理想的焦炭。

但是，傳統配煤煉焦方法具有很多缺點，如：資源短缺，優質煉焦煤資源緊張使該方法缺少持續、穩定的配煤比；配煤成本高，該方法使用了大量優質煉焦煤，成本增加；焦炭灰、硫、磷等指標難以有效保障，優質煉焦煤資源雖具有較強的粘結性，但其灰、硫、磷等指標含量偏高，對焦炭的灰、硫、磷難以保障。

已知的無煙煤配煤的研究一般可分為三類，即直接配無煙煤煉焦工藝、型煤配無煙煤煉焦工藝和添加改性劑配無煙煤煉焦工藝。

對于直接配無煙煤煉焦工藝，中國煤炭科學研究院陳鵬教授較早的報道了添加無煙煤粉對焦炭質量的影響，結果認為在原北京焦化廠配煤的基礎上，配加3%的無煙煤粉，能使焦炭質量明顯提高，M₄₀>76%，M₁₀<8.5%，同時指出配煤結構為強黏煤：準強粘煤：弱粘煤：無煙煤比例為60：25：12：3。中國專利95104930.5公開了一種以無煙煤為原料的煉焦方法，其特征在于采用無煙煤和煙煤經粉碎配煤后混合和再裝爐煉制而成，實施例中以無煙煤和肥煤配煤，其無煙煤分別以50%、20%和70%的比例配煤煉焦，得到最優焦炭質量M₁₀>8.6%，M₄₀<82%。

對于型煤配無煙煤煉焦工藝，無煙煤配煤煉焦的試驗研究[J]（解元承等，貴州化工，2009，34(2)：13-16.）一文中提出無煙煤配入量可以達到12％，這是由于其采用了無煙煤與20％的配合煤制型煤煉焦的工藝，并且其焦肥煤的配入量比較高，達到80％以上。因此，在添加無煙煤煉焦時，只要合理調整氣、肥、焦、瘦等各種煉焦煤的配比，保證配合煤的活惰比在最佳值，就可以提高無煙煤的配入量。中國專利200910020679.X公開了一種大比例無煙煤配煤煉焦新工藝，其配料比為主焦煤30、1/3焦煤40、無煙煤30，配料經細碎后液壓搗固成煤餅送入四聯拱焦爐炭化室進行煉焦，裝煤60小時焦炭成熟，生產冶金焦。

對于添加改性劑配無煙煤煉焦工藝，白煤在配煤煉焦中的應用[J]（蘭天朱子宗等，鋼鐵，2009，44(4)：20-22,27.）一文公開了在2kg試驗小焦爐對無煙煤配煤煉焦進行試驗，結果表明：當無煙煤配入量為8％，無煙煤粒度<3mm時，添加0.10％的ZZZ改性劑，可以得到與某鋼廠原配合煤生產的焦炭質量接近的焦炭。中國專利200510032030.1公開了一種無煙煤煉焦添加劑，煉焦配煤時配入10～50％的無煙煤并混入少量無煙煤煉焦添加劑，就能煉出高質量的焦炭。將鹽的一種或數種與表面活性劑的一種或數種配成無煙煤煉焦添加劑加入到混有無煙煤的煉焦煤中，可增加焦炭的高溫收縮量，煉出優質焦。