[發(fā)明專利]利用煤膠質(zhì)體性能和官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征提高焦炭塊度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010977210.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112322314B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜雨;徐秀麗;王澤世;胥玉玲;張世東;馬巖
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司
• 主分類號: C10B57/04
• 分類號: C10B57/04
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明提供了一種利用煤膠質(zhì)體性能和官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征提高焦炭塊度的方法：獲得焦炭平均塊度指標(biāo)；測定各單種煤的膠質(zhì)層指數(shù)Y，基氏流動度，灰分，硫分，灰成分和揮發(fā)分；選定一個生產(chǎn)配比；設(shè)定P值表征煤的膠質(zhì)體性能，計算P值；設(shè)定B值表征煤的支鏈化程度，計算支鏈化程度指標(biāo)B值；控制P值和B值；若焦炭塊度要求為49～50mm，控制P≥130，且B≥0.35，若焦炭塊度要求為48～49mm，控制P≥100，且B≥0.30；判斷P值和B值是否滿足要求。本發(fā)明不必對煉焦用配合煤各個指標(biāo)進(jìn)行檢測，在較短時間內(nèi)即可得到配合煤焦化過程的特點，能夠為5.5m搗固焦?fàn)t焦炭塊度的調(diào)整和確定提供可靠的依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤焦化工領(lǐng)域，尤其涉及一種利用煤膠質(zhì)體性能和官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征提高焦炭塊度的方法。

背景技術(shù)

隨著國家政策的引導(dǎo)與煉鐵技術(shù)的進(jìn)步，特別是《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)》發(fā)布以來，將容積400立方米及以下煉鋼用生鐵高爐列為淘汰類，將容積400立方米以上1200立方米以下煉鋼用生鐵高爐列為限制類，高爐大型化發(fā)展是未來必然趨勢。隨著高爐的大型化，焦炭作為支撐骨架作用越來越重要，為保證料柱的透氣性，降低高爐壓差，不僅要求焦炭有良好的冷、熱態(tài)性能，還要求焦炭有合適的塊度和均勻性。搗固煉焦作為一種能減少優(yōu)質(zhì)煉焦煤用量、降低焦炭成本的方法在我國發(fā)展迅速，國內(nèi)大多數(shù)獨立焦化企業(yè)采用搗固煉焦方式。由于受配煤結(jié)構(gòu)影響，搗固焦炭塊度較小，平均塊度一般為45～47mm，無法滿足中大型高爐焦炭平均塊度48～50mm的要求。因此，提高焦炭塊度成為了行業(yè)關(guān)注熱點。

焦炭塊度與所用煉焦煤性質(zhì)息息相關(guān)，尤其受熱解膠質(zhì)體性質(zhì)和黏結(jié)性的影響。測定煤黏結(jié)性和結(jié)焦性的實驗室方法很多，常用的方法有：坩堝膨脹序數(shù)、羅加指數(shù)、黏結(jié)指數(shù)、基氏流動度、膠質(zhì)層指數(shù)、奧阿膨脹度和格金焦型等。由于成煤過程和成煤植物不同造成了煉焦煤種類的多樣性和基本性質(zhì)的復(fù)雜性。上述每個指標(biāo)都側(cè)重表征煤性質(zhì)的某一方面，各指標(biāo)之間既有關(guān)聯(lián)，又沒有明確關(guān)系，采用不同煤質(zhì)指標(biāo)評價相同煤種會得出不同的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用煤膠質(zhì)體性能和官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征提高焦炭塊度的方法，不必對煉焦用配合煤各個指標(biāo)進(jìn)行檢測，在較短時間內(nèi)即可得到配合煤焦化過程的特點，能夠為5.5m搗固焦?fàn)t焦炭塊度的調(diào)整和確定提供可靠的依據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

利用煤膠質(zhì)體性能和官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征提高焦炭塊度的方法，包括如下步驟：

1)獲得焦炭平均塊度指標(biāo)；

2)測定各單種煤的膠質(zhì)層指數(shù)Y，基氏流動度，灰分，硫分，灰成分和揮發(fā)分；

3)選定一個生產(chǎn)配比，調(diào)整該配比，調(diào)整配比方法為提高Y≥20mm的單種煤的比例，或提高基氏最大流動度MF≥2000ddpm的單種煤的比例，或提高軟固化溫度區(qū)間ΔT≥85℃的單種煤的比例；

4)按調(diào)整后的配比配煤，測定配合煤的膠質(zhì)層指數(shù)、基氏流動度、傅里葉紅外曲線(FTIR)和揮發(fā)分V_daf；

5)設(shè)定P值表征煤的膠質(zhì)體性能，且令：

P＝Y(jié)*lgMF*ΔT/V_daf，其中ΔT＝T3-T1；

Y—膠質(zhì)層最大厚度，mm；

MF—基氏最大流動度，ddpm；

T1—初始軟化溫度，℃；

T3—固化溫度，℃

ΔT—軟固化溫度區(qū)間，℃

根據(jù)步驟4)測得的膠質(zhì)層指數(shù)、基氏流動度指標(biāo)和揮發(fā)分，計算P值；