[發明專利]一種蘭炭提質制備用于噴吹和燒結原料的方法

在審

• 申請號: 202310338552.2
• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116354333A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 陳剛;武永健;李恒;衛鵬程;孫西巍;趙延;劉夢迪;張杰
• 申請（專利權）人: 陜西煤業化工技術研究院有限責任公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;C21B5/00;C10L5/00;C10B57/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開了一種蘭炭提質制備用于噴吹和燒結原料的方法，包括以下步驟：將蘭炭末、高固定碳粉料、粘結劑和提質改進劑攪拌混捏，獲得成型原料；將成型原料加壓成型，獲得具有規則形狀的蘭炭球團；將蘭炭球團進行炭化，得到提質蘭炭球團；對提質蘭炭球團進行破碎篩分，得到噴吹和燒結原料。本發明使用成型+炭化的組合工藝處理蘭炭末，生產高品質提質炭材；本發明中蘭炭末經熱解提質后其揮發分可由當前的8?12％大幅降低到4.5％以內，為清潔純凈的炭材原料，能夠作為鋼鐵生產的噴吹和燒結用原料。

技術領域

本發明屬于鋼鐵行業噴吹和燒結原料制備領域，尤其涉及一種蘭炭提質制備用于噴吹和燒結原料的方法。

背景技術

我國低階煤在煤炭總儲量中的占比超過57％，利用煤炭分質利用技術將低階煤轉化為煤氣、焦油和蘭炭三種不同形態的能源形式，是一種非常有效的低階煤高效利用手段。其中蘭炭產品作為一種新型碳素材料，具有固定碳高、化學活性高、比電阻高、灰分低、硫低、磷低等優勢，在電石、硅鐵行業得到了廣泛應用。隨著近年來低階煤分質利用技術的大面積推廣，亟需為蘭炭尋求新的應用市場以消納新增產能。

隨著我國鋼鐵行業的高速發展，高爐噴吹和燒結對優質無煙煤及冶金焦粉的需求量不斷增加，使得無煙煤和焦煤的稀缺性不斷凸顯，尋求優質替代原料已經迫在眉睫。相較無煙煤和焦粉，蘭炭因熱值高、無爆炸性的特點在燃燒性能上還要優于無煙煤，是優質的噴吹原料；同時具有灰分低、有害元素S/P的優勢，替代冶金焦粉用于燒結可以提高燒結礦品質并降低燒結煙氣中污染物的濃度。

目前蘭炭生產以中低溫熱解為主，炭化所得的熱蘭炭經水熄焦冷卻后進行篩分，最終按照粒度分為大料、中小料和蘭炭末幾種產品，其中大料、中小料主要作為電石、硅鐵的生產原料，蘭炭末則用于鋼鐵行業的噴吹和燒結原料。蘭炭末的粒度一般為0-8mm，用于噴吹和燒結時需要進行破碎磨粉，但由于其可磨性指數(HGI)太低(一般小于45％)和對設備磨損性太強，導致制粉系統的效率大幅降低及管道的磨損嚴重，鋼鐵企業只能通過降低蘭炭的使用比例來滿足生產量和緩解磨損。目前鋼鐵廠噴吹燃料中蘭炭的比例一般只有10-15％，大部分不超過25％。中低溫熱解所得蘭炭末的揮發分高，普遍在8-12％左右，替代冶金焦粉用于燒結時存在燒結料層透氣性差等問題。

發明內容

為了解決蘭炭末用于噴吹和燒結生產原料時可磨性差、揮發分高的問題，本發明提出了一種蘭炭提質制備用于噴吹和燒結原料的方法，該方法能夠提高蘭炭的可磨性指數、降低其磨損性以及揮發分含量，可作為鋼鐵生產的噴吹和燒結用原料。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種蘭炭提質制備用于噴吹和燒結原料的方法，包括以下步驟：

將蘭炭末、高固定碳粉料、粘結劑和提質改進劑攪拌混捏，獲得成型原料；

將成型原料加壓成型，獲得具有規則形狀的蘭炭球團；

將蘭炭球團進行炭化，得到提質蘭炭球團；

對提質蘭炭球團進行破碎篩分，得到噴吹和燒結原料。

進一步的，所述高固定碳粉料為無煙煤、不粘性煙煤、冶金焦粉、廢活性焦和廢活性炭中的一種或多種。

進一步的，所述高固定碳粉料的添加量為成型原料總重量0-15％。

進一步的，所述粘結劑為淀粉、煤焦油、粘結性煤煤粉、煤瀝青與腐殖酸的一種或幾種。

進一步的，所述粘結劑添加量為蘭炭和高固定碳粉料總重量的3-8％。

進一步的，所述提質改性劑為生石灰、熟石灰或木質素粉。

進一步的，提質改性劑添加量為蘭炭和高固定碳粉料總重量的0-8％。

進一步的，將成型原料加壓成型的壓力為5-10t/cm，蘭炭球團的外形為枕型、橢球型或卵型。