[發明專利]一種煉焦添加劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710508226.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107201242A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 葛繼榮
• 申請（專利權）人: 徐州市龍山制焦有限公司
• 主分類號: C10B57/06
• 分類號: C10B57/06
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司11616
• 代理人: 唐猛

技術領域

本發明涉及化學添加劑領域，具體涉及一種煉焦添加劑及其制備方法。

背景技術

煉焦是指煉焦煤在隔絕空氣條件下加熱到1000℃左右，通過熱分解和結焦產生焦炭、焦爐煤氣和其他煉焦化學產品的工藝過程。冶金焦炭含碳量高，氣孔率高，強度大，是高爐煉鐵的重要燃料和還原劑，也是整個高爐料柱的支撐劑和疏松劑。煉焦副產的焦爐煤氣發熱值高，是平爐和加熱爐的優良氣體燃料，在鋼鐵聯合企業中是重要的能源組分。煉焦化學產品是重要的化工原料。因此煉焦生產是現代鋼鐵工業的一個重要環節。焦中國明代以前就已采用土窯煉焦，并用焦炭冶鐵。到20世紀初，經過發展的土窯有圓窯和長窯兩種，前者適用于地下水位不高、煤結焦性較好的地區；后者因爐底高于地面，操作受地下水的影響較小，結焦時間較短，適用于多雨而煤結焦性略差的地區。土窯的特點是結焦室和燃燒室不分開，煉焦熱源靠煤干餾時產生的煤氣和部分煤料燃燒提供，因而成焦率低，焦炭灰分高，結焦時間長，化學產品不能回收利用，對大氣污染嚴重。后經改進，出現一種帶固定拱頂的圓窯，稱為蜂窩式煉焦爐。每孔爐的裝煤量5～7噸，結焦時間48～72小時。焦炭在爐內熄火，最初用人工出焦，后來改為機械化出焦。19世紀中葉出現了倒焰式煉焦爐。倒焰爐的炭化室和燃燒室用磚墻分開，但上部相通，使炭化室發生的煤氣轉入燃燒室，并從燃燒室上部引入空氣，使煤氣燃燒，火焰由上“倒焰”而下，經爐底煙道排入煙囪。這種煉焦爐不回收化學產品，加熱用煤氣量不能調節，結焦末期煤氣產量小，供熱不足。炭是重要的冶金能源，焦炭在高爐煉鐵過程中起著料柱骨架、熱源、滲碳劑和還原劑的四大作用。目前，由于重工業的迅猛發展，焦炭的需求量大增。但優質煉焦煤資源卻供給不足。焦炭質量的好壞對高爐順行以及高爐冶煉的技術、經濟指標具有較大影響。常規配煤煉焦工藝要達到提高焦炭熱性能的目的，不得不大量使用優質煉焦煤進行配煤煉焦，但國內現有煤炭資源特別是優質煉焦煤資源緊缺。通過改變煉焦工藝如：型煤煉焦、干法熄焦、搗固煉焦、煤調濕也可在一定范圍內改善焦炭熱性能，但這些措施都無法回避焦炭質量的核心問題，即焦炭質量取決于優質煉焦煤。并且這些措施投資大、對設備要求高、工藝復雜。含硫較高的煉焦煤因成煤環境因素一般黏結性或結焦性普遍較好，因此如何有效利用這部分煤炭資源用于高溫煉焦，同時還要考慮成本等問題，就顯得比較棘手。目前的煉焦添加劑是一些粘結性物質：如瀝青、焦油、渣油、紙漿廢液等，其原理是利用添加劑在結焦時的粘結性改善配合煤的質量以達到提高焦炭質量的目的，但它的添加比例高達1％以上，處理工藝復雜，成本高。高爐大型化及大噴煤等強化冶煉技術的應用，對焦炭質量提出了越來越高的要求，目前是以大比例采用優質煉焦煤來達到煉制高質量焦炭的，但隨著優質煉焦煤資源的越來越緊缺，必須采用弱粘結性煉焦煤煉焦。雖然采用工藝措施：如搗固煉焦、配型煤、煤調濕、焦爐大型化、干熄焦等都能提高焦炭質量，但工藝復雜、成本高、效果有限。鑒于此，研究開發出能提高焦炭質量和節約優質煉焦煤資源的煉焦添加劑是歷史的需要。此外，改善焦炭質量的方法是在配合煤中配加粘結性物質，如瀝青、焦油等粘結性物質，利用添加物在結焦時的粘結性改善配合煤的質量以達到提高焦炭質量目的。但是，目前，現有的煉焦添加劑雖然能夠一定程度上降低焦炭的反應性，但是在提高反應后強度效果方面仍然不夠理想。

發明內容

本發明的目的在于提供煉焦煤添加劑，使煉焦煤中的硫在高溫干餾過程中高效析出，對有機硫和無機硫均有脫硫作用，性能穩定、節煤率高、成本低廉。其不僅能夠降低焦炭的反應性，而且在提高反應后強度效果方面更加顯著。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種煉焦添加劑及其制備方法，它是由下列重量百分比成分組成：聚二甲基硅氧烷30％～40％，硬脂酸鈣15％～30％，十二烷基苯磺酸鈉1％～5％，二硝基苯甲酸10％～20％，氧化鐵脫硫劑5％～10％，氫氧化鈉10％～20％。

優選的，它是由下列重量百分比成分組成：聚二甲基硅氧烷40％，硬脂酸鈣20％，十二烷基苯磺酸鈉5％，二硝基苯甲酸15％，氧化鐵脫硫劑5％，氫氧化鈉15％。

所述的煉焦添加劑的制備方法如下：

(1)、將硬脂酸鈣，十二烷基苯磺酸鈉，聚二甲基硅氧烷混合攪拌得到混合溶液；

(2)、將氫氧化鈉，二硝基苯甲酸，氧化鐵脫硫劑混合，加入上述混合溶液中攪拌即可得到所述煉焦添加劑。