[發明專利]生物質炭塊和制備方法以及生物質炭塊還原球團的熔煉方法

有效

• 申請號: 201811060024.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109181726B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 佘雪峰
• 申請（專利權）人: 北京安康科創節能環保科技有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B57/08;C10B57/10;C10B1/00;C10B57/00;C21B5/00
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 全成哲

1.生物質炭塊，其特征在于，包括由顆粒狀炭粉末構成的炭塊主體(1)和炭塊副體(2)，所述炭塊副體(2)為多個且均勻設置在炭塊本體(1)的外側，所述炭塊主體(1)為圓球型或橢圓型，每個所述炭塊副體(2)內部均設有貫通的氣道(3)，每個所述氣道(3)的中部設有文丘里管，所述氣道(3)的一個開口為高端口，設置在遠離炭塊本體(1)的位置，所述氣道(3)的另一開口為低端口，設置在靠近炭塊本體(1)的位置，所述高端口設有喇叭形狀的第一開口(4)，所述低端口設有喇叭形狀的第二開口(5)，所述第二開口(5)的橫截面大于第一開口(4)的橫截面。

2.根據權利要求1所述生物質炭塊，其特征在于，所述炭塊副體(2)為半球型或上小下大的梯型結構。

3.根據權利要求2所述生物質炭塊，其特征在于，所述半球型或上小下大的梯型結構內部設有兩個相互交叉且彼此連通的氣道(3)。

4.根據權利要求1所述生物質炭塊，其特征在于，所述炭塊主體(1)和炭塊副體(2)的外側尺寸范圍為40-60mm。

5.一種制備權利要求1至4任一所述生物質炭塊的方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

步驟1)使用破碎機將秸稈破碎，秸稈破碎的長度范圍為0.50mm-0.80mm；

步驟2)將破碎的秸稈按照順序進行清洗、過濾和烘干，得到烘干的秸稈破碎物；

步驟3)將秸稈破碎物放入炭化爐內進行炭化處理，炭化爐的炭化溫度范圍設置為200～250℃，炭化爐的炭化時間設置為30min～90min，得到脫水的秸稈破碎炭化物，同時將所得的煤焦油和煤氣進行回收，將收集的煤氣和煤焦油存入儲氣罐和焦油罐，將儲氣罐接口與高爐的煤氣接口連接，為高爐提供煤氣；

步驟4)得到的秸稈破碎炭化物送入矩形形狀的沖壓模具箱內，使用沖壓機將秸稈破碎炭化物壓制成為板狀結構，所述板狀結構的密度范圍為1.5g/cm³～1.9g/cm³，每塊所述板狀結構厚度為0.3mm～0.7mm之間；

步驟5)使用切割設備將板狀結構切成若干個正方體結構，所述正方體結構邊長范圍為0.3mm～0.7mm；

步驟6)將該正方體結構送入磨球機內進行破球，將其磨成為直徑范圍為0.25-0.6mm的炭化球，所述炭化球的含量為35～50％，再將磨球機內的細小粉末進行收集，回送入步驟4)中的沖壓模具箱內，再次為沖壓成板狀結結構提供原料；

步驟7)將得到的炭化球與樹脂按照粘合比例為1:0.05～0.10的比例混和，為炭化球進行覆膜處理，得到樹脂覆膜炭化球，在雙模開模的模具內噴入分模劑，采用高氣壓噴射設備將覆膜炭化球噴射到與生物質炭塊形狀相對應的雙模模具內，用壓縮空氣為1.10～1.60Mpa進行噴射壓力成型；對上下雙模模具加熱成型后使生物質炭塊成型，打開雙模模具，取出成型的生物質炭塊。

6.根據權利要求5所述生物質炭塊的方法，其特征在于，所述步驟7)中所述雙模開模的模具內設有與氣道形狀和位置相對應的模具芯。

7.一種使用權利要求1至4任一所述生物質炭塊還原球團的熔煉方法，其特征在于，所述熔煉方法包括以下步驟：

步驟1)打開高爐的爐鐘罩，用上料裝置將合適比例預制的生物質炭塊、鐵礦石和爐料溶劑按層送入高爐內，關閉爐鐘罩；

步驟2)氧氣噴嘴和煤粉噴嘴同時打開；

步驟3)開通高爐的煙氣設備，進行煙氣處理；

步驟4)點火后，開通與氧氣和煤粉噴嘴連接的送氧裝置和輸送煤氣裝置，送入煤氣、氧氣和煤粉，進行煤粉和富氧送風，使爐內溫度為900-1300℃，進行金屬團還原反應；

步驟5)打開出鐵口，放出經過還原的鐵水。

8.根據權利要求7所述生物質炭塊還原球團的熔煉方法，其特征在于，所述熔煉方法中的生物質炭塊的焦比與常用的焦比常數比值為1.15～1.25:1。