本发明专利技术公开了一种利用低阶碎煤生产高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉的方法，包括以下步骤：1)选取添加剂，再将添加剂与水混合，沉淀后取悬浊液，其中，添加剂与水的比例为20g：1L；2)将步骤1)得到的悬浊液喷洒到低阶碎煤中，其中，添加剂的质量为低阶碎煤质量的0.5～2.5％；3)将经步骤2)处理的低阶碎煤进行干馏，熄焦后冷却至室温；4)将经步骤3)处理的低阶碎煤进行研磨，得高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉。本发明专利技术能够利用低阶碎煤生产高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金资源综合利用和煤炭加工领域，具体涉及一种。
技术介绍
高炉喷吹煤粉作为降低生铁成本、减轻环境污染和优化工艺结构采取的重要技术手段，被国内外钢铁企业广泛重视。为了兼顾燃料的煤/焦置换比和燃烧效率，目前国内外钢铁企业大多采用烟煤、无烟煤或混合煤进行高炉喷吹，其中无烟煤是喷吹单种煤或混合煤的主体煤种。随着我国高炉喷吹量的不断增长，钢铁企业对无烟煤的需求量也日益增长，加之无烟煤储量仅占我国煤炭储量的10.9%，稀缺性不断凸显，优质喷吹无烟煤的价格逐年提高，导致高炉喷吹煤粉的成本不断增长。因此，有必要寻求喷吹无烟煤的替代煤种。在我国，以褐煤和低变质烟煤为代表的低阶煤储量占煤资源总量的55%以上，随着高变质煤种越用越少，低阶煤的合理高效利用日显重要。目前，以低温干馏为核心的低阶煤高效分质阶梯转化方式已逐渐在业界达成共识。随着低阶煤中低温干馏产业的发展的开发，半焦粉的产量必将迅速增长。半焦粉不能满足铁合金、电石和金属镁等领域对半焦粒度的要求，早期成为工业废物而堆弃，目前少量被当作发电及民用燃料使用。在动力煤价格不断走低和运输成本高企的形势下，半焦粉在传统的能源领域利用已不具有明显的成本优势，大量半焦粉资源面临无处消化的问题。20世纪末期，国内的部分学者和企业根据兰炭末的固定碳含量高、硫含量低、灰分低等优点，提出利用半焦粉作为高炉喷吹原料，替代部分价格高昂的喷吹无烟煤粉的思路，并进行了基础研究和工业实验。研究结果表明，半焦粉在高炉喷吹利用过程中具有输送性能良好、无爆炸性和置换比高的优势，是潜在的优良高炉喷吹燃料之一。然而，半焦粉也存在着可磨性能差、灰熔点低等劣势，尤其是可燃性能的不佳严重限制了其在高炉喷吹中的应用。按照半焦粉的成分和燃烧性能分析，其只可替代较小比例喷吹用无烟煤。如专利2012103241829(炼铁厂利用兰炭的高炉喷吹煤工艺)中，半焦在喷吹燃料中所占最大比例为30%，此技术不能实现高比例甚至全比例半焦粉喷吹。如果大幅提高半焦粉在高炉喷吹燃料中所占比例会导致混合燃料着火点升高，燃烧性能降低的问题。工业试验也表明，半焦粉配加到高炉喷吹燃料中后，造成了高炉重力灰和二次除尘灰增多现象，这可能导致燃料置换比降低，燃料比上升，吨铁燃料成本增加。因此，大量喷吹燃烧性能不佳的半焦粉会导致高炉的生产指标恶化，换言之，若要提高半焦粉在喷吹燃料中所占比例，甚至全半焦粉喷吹，必须大幅提高半焦粉的燃烧性能。近来，有研究者提出了将生物质和冶金工业固体废弃物共热解的方式提高半焦燃烧性能的思路(例如论文:《用于高炉喷吹的低阶煤梯级转化半焦的燃烧性能》)，然而生物质中碱金属含量过高，可能会造成碱金属在高炉中富集；高炉瓦斯泥中的锌含量过高，也会造成高炉中的锌富集；冷乳氧化铁皮的可磨性很差，会造成半焦的可磨性降低。可见，这种方法并不适用于高炉炼铁过程中，目前还没有适用于高炉喷吹的以低阶煤制取高燃烧反应性半焦的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种，该方法能够利用低阶碎煤生产高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉。为达到上述目的，本专利技术所述的包括以下步骤:1)选取添加剂，再将添加剂与水混合，沉淀后取悬浊液，其中，添加剂与水的比例为 20g:1L ;2)将步骤1)得到的悬浊液喷洒到低阶碎煤中，其中，添加剂的质量为低阶碎煤质量的0.5?2.5% ;3)将经步骤2)处理的低阶碎煤进行干馏，熄焦后冷却至室温；4)将经步骤3)处理的低阶碎煤进行研磨，得高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉。步骤2)中低阶碎煤的粒度为5?15mm。所述添加剂为Fe203、CaO及转炉除尘灰中的一种或几种按任意比例混合的混合物。步骤3)的具体操作为:将经步骤2)处理的低阶碎煤放置到低温干馏炉内干馏，干馏完成后采用干熄焦的方法或湿法熄焦的方法熄焦，再冷却时室温。将经步骤2)处理的低阶碎煤放置到低温干馏炉内干馏，其中，干馏的温度为540-560。。。将经步骤3)处理的低阶碎煤通过磨煤机进行研磨，使粒径小于74微米的半焦粉的质量占总的半焦粉的质量的80%以上。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术所述的以低阶碎煤为原料，在干馏之前向低阶碎煤中喷洒添加剂与水形成的悬浊液，增加添加剂在煤上的分散程度，从而改善热解阶段低阶碎煤的表面及孔隙结构，提高低阶碎煤的吸附能力。在燃烧阶段，半焦粉中的添加剂具有催化半焦粉中碳氧反应的作用，从而提高半焦粉的燃烧反应性。经测验，本专利技术制备的高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉着火点小于350V，与传统的半焦粉相比，燃烧率增加13%?27%，发热量提高9%以上，哈氏可磨指数(HGI)提高到60上。另外，本专利技术的方法不但能大幅提高半焦粉在高炉喷吹燃料中所占比例，且能提高半焦的可磨性，从而提高高炉的喷煤比，降低喷煤成本，并且不会造成二次污染。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述:参考图1，本专利技术所述的包括以下步骤:1)选取添加剂，再将添加剂与水混合，沉淀后取悬浊液，其中，添加剂与水的比例为 20g:1L ;2)将步骤1)得到的悬浊液喷洒到低阶碎煤中，其中，添加剂的质量为低阶碎煤质量的0.5?2.5% ;3)将经步骤2)处理的低阶碎煤进行干馏，熄焦后冷却至室温；4)将经步骤3)处理的低阶碎煤进行研磨，得高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉。步骤2)中低阶碎煤的粒度为5?15mm。所述添加剂为Fe203、CaO及转炉除尘灰中的一种或几种按任意比例混合的混合物。步骤3)的具体操作为:将经步骤2)处理的低阶碎煤放置到低温干馏炉内干馏，干馏完成后采用干熄焦的方法或湿法熄焦的方法熄焦，再冷却时室温。将经步骤2)处理的低阶碎煤放置到低温干馏炉内干馏，其中，干馏的温度为540-560。。。将经步骤3)处理的低阶碎煤通过磨煤机进行研磨，使粒径小于74微米的半焦粉的质量占总的半焦粉的质量的80%以上。实施例一将Fe203、Ca0和转炉除尘灰按照质量比1:1:1的比例配置添加剂，添加剂与水混合制备悬浊液，按照质量百分比0.5?2.5%比例喷洒到长焰碎煤中，在550 °C的温度下干馏30分钟，干熄焦后，研磨成半焦粉，并将此半焦粉喷入模拟高炉喷吹装置中。半焦粉的着火点降低到350°C以下，燃烧率增加22%?27%，发热量提高13%以上，哈氏可磨指数(HGI)提尚到60以上。实施例二将悬浊液按照质量百分比0.5?2.5%喷洒到长焰碎煤中，在550°C的温度下干馏30分钟，干熄焦后，研磨成半焦粉，并将半焦粉、烟煤和无烟煤按照75%:15%:10%的比例混合好后喷入模拟高炉喷吹装置中，半焦粉的着火点降低到350°C以下，燃烧率增加19%?24%，发热量提高9%以上，哈氏可磨指数(HGI)提高到60以上。【主权项】1.一种，其特征在于，包括以下步骤: 1)选取添加剂，再将添加剂与水混合，沉淀后取悬浊液，其中，添加剂与水的比例为20g:1L ； 2)将步骤1)得到的悬浊液喷洒到低阶碎煤中，其中，添加剂的质量为低阶碎煤质量的0.5 ?2.5% ; 3)将经步骤2)处理的低阶碎煤进行干馏，熄焦后冷却至室温； 4)将经步骤3)处理的低阶碎煤进行研磨，得高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉。2.根据权利要求1所述的，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用低阶碎煤生产高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取添加剂，再将添加剂与水混合，沉淀后取悬浊液，其中，添加剂与水的比例为20g：1L；2)将步骤1)得到的悬浊液喷洒到低阶碎煤中，其中，添加剂的质量为低阶碎煤质量的0.5～2.5％；3)将经步骤2)处理的低阶碎煤进行干馏，熄焦后冷却至室温；4)将经步骤3)处理的低阶碎煤进行研磨，得高炉喷吹用高燃烧反应性半焦粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邹冲，赵俊学，施瑞盟，邢相栋，李宝，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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