一种智能成型码垛炼焦生产方法技术

本发明专利技术涉及一种智能成型码垛炼焦生产方法，具体过程包括煤样预处理、成型、码垛，装煤和熄焦，其中成型和码垛过程为智能的；智能成型中的成型具体包括原料计量给料、均化、装模、成型和脱模，形成一套智能化控制系统，成型煤块尺寸为长：宽：高分别为500~1000mm：400~600mm：400~650mm，成型煤块尺寸的精度在±2mm以内；智能码垛采用龙门式码垛，龙门式码垛由码垛支架、码垛升降台及多组码垛抓手组成，码垛成煤墙的尺寸为长：宽：高分别为12000~25000mm：400~3400mm：1000~10000mm；本发明专利技术具工艺流程简单，自动化程度高的特点，相比现有技术具有显著的节能，增产，减排的能源，环境，社会和经济效益。

An intelligent shaping and stacking coking production method

【技术实现步骤摘要】
一种智能成型码垛炼焦生产方法
本专利技术属于煤焦化
，具体涉及一种智能成型码垛炼焦生产方法。
技术介绍
焦炭是烟煤在隔绝空气的条件下，加热到一定温度，煤炭经过干燥、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终形成的产品，这一过程叫焦化过程，炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。我国煤炭资源相对丰富，但是也只占煤炭总储量的36.78％，其中单独炼焦的主焦煤储量更是只有6.21％。此外，煤源和煤种在全国各省分布不均，有些省区特别是南方一些地区煤储量很少，且主要是非炼焦煤。因此如何大幅度扩大非炼焦煤的利用，是当前我国焦化工业发展的重要课题。除了高炉炼铁需要大量焦炭外，其他工业所需要的焦炭也不少，如铸造用焦，气化用焦，电气焦等。铸造焦是冲天炉熔铁的主要燃料，用于熔化炉料，并使铁水过热，还起支撑料柱，保持良好的透气性以及供炭等作用。以扩大炼焦煤为原料，通过特定的配煤工艺，挤压成型，制作成有一定尺寸和强度的成型煤经过炭化制成焦炭，是扩大炼焦煤源的一个重要方法。既可以采用长焰煤、无烟煤等煤炼焦，也可以扩大不粘结、弱黏煤配煤比例。现有的焦炭生产工艺，通常使用资源紧缺的一些强黏结性煤，生产效率较低、热效率较差。专利号为201710608272.3的专利技术专利公开了一种预热煤码垛焦炭生产工艺，但是未对具体特征技术进行公开，没有根本上解决上述问题，同时，还有煤气泄漏污染环境等问题。因此，需要开发新的焦化工艺对现有工艺进行创新。现有技术存在的炼焦过程中主焦煤消耗量大，炼焦成本高，机械化程度低，工人劳动强度大，环境污染严重的问题，随着日益严格的环保压力，优质主焦煤短缺，机械化程度逐步提高，解放劳动力的诸多问题，有必要对现有的焦化进行优化升级，解决上述问题。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供一种智能成型码垛炼焦生产方法，具体包括煤样预处理、成型、码垛，装煤熄焦和熄焦过程，其中成型和码垛过程为智能成型和智能码垛，采用完全自动化操作，具体步骤如下：1）预处理：将煤粉碎到3mm以下，根据煤中水份，灰分，挥发分，硫含量，黏结指数，胶质层厚度，膨胀度，粒度参数按比例配置均匀支撑煤样，输送到煤仓中备用，预处理的煤样的粒度在3mm以下的占85%以上，在现有技术中此项标准要求在90%以上，相比现有技术，本技术方案要求更低，原料煤的制备过程简单，预处理得到的煤样的配制后水份在9-15%，灰分8-12%，挥发分22-32%，硫含量0.8-1.2%，黏结指数55-65，胶质层厚度8-14。；2）智能成型：具体包括原料计量给料、均化、装模、成型和脱模，5个过程采用程序化控制系统，形成一套智能化控制系统，成型中成型后煤块的密度在1.1~1.4t/m3，耐压强度在2.0~3.5MPa，抗折强度在1.5~2.5MPa，形成的煤块强度高、稳定、没有浮尘，使得在装煤过程没有煤尘、烟尘产生，环境状况显著改善，智能化控制成型煤块的长：宽：高分别为500~3000mm：400~600mm：400~1000mm，成型煤块尺寸的精度控制在±2mm以内，在此过程中有设置初压，排气，停留，排水，静压和终压，整个过程需要20-30s；3）智能码垛：煤块从制煤块专用设备出来后，经由推煤装置将煤块放置在煤块输送床上，通过预码系统将煤块摆在煤块专用托板上，码垛成煤墙的长：宽：高分别为12000~25000mm：400~3400mm：1000~10000mm，也可以按照长度分成若干组，然后组合成12000~25000mm长的煤墙，码垛装置采用门式码垛，码垛一次的时间在5-8分钟之间。4）装煤：码垛成煤墙的煤通过装煤车整体装入焦炉中焦化18-80小时，焦化过程中产生的煤气回收或发电，红焦去熄焦，装煤采用成型后密度在1.1-1.4t/m3的煤墙，具有很好的稳定性，不会吊脚，塌落；成型后的煤墙均匀，装煤过程中不会冒烟，不产生浮尘，操作环境友好，具有显著的环保效益，煤颗粒之间的间隙变小，传热传质效果显著，同时压制成型后煤中水份降低了10-20%，这样结果是炼焦的热耗量降低了8-15%，其中，煤墙整体装入焦炉中焦化时间在18-80小时，焦化温度在950-1100度之间，加热的介质为焦炉煤气或高炉煤气或者二者的组合；5）熄焦：将红焦炭推入熄焦车，熄焦后筛分、贮藏，获得不同等级的焦炭产品。进一步地，步骤1）中预处理的煤样增加非粘结性煤的使用量，将其使用量提高15%~25%，节约宝贵的主焦煤资源，显著降低配煤成本，一般节约配煤成本16-20%，按照现在300元/t，节约成本大概45-60元，具有显著的经济效益。进一步地，步骤2）智能成型中成型压力在40-120MPa之间，原料煤压缩比在1.6-1.9之间，使入炉煤的水份维持在8.5%左右，成型后煤块的水份比原煤降低了15-30%，而且成型过程的水中没有油，没有尘，没有氨氮，简单的脱色处理后完全满足中水回用要求，另外还技术后使装煤的密度增加15-25%，意味着相同的焦炉每次可以多装入15-25%的煤，产能提高15-25%。进一步地，步骤2）智能成型中成型过程包括低压成型阶段、第一次加压成型阶段、排气阶段、排水阶段、高压成型阶段、停留阶段和快速回程阶段，低压成型速度在120-240mm/s，第一次加压成型速度在30-50mm/s，高压成型速度在10-30mm/s，回程速度在120-200mm/s，7个阶段程序化控制，完成一个周期的时间在15-30秒。进一步地，步骤3）中智能码垛采用龙门式码垛，由码垛支架、码垛升降台及多组码垛抓手组成，其中码垛抓手采用气缸提供加持力，并在其内侧镶嵌防滑橡胶，增加摩擦力，对煤块形成一定保护，另外为了保证移动过程中煤块的安全，在抓手外侧设置一对保护副手，当抓起煤块时，保护副手闭合，避免移动过程煤块掉落。进一步地，步骤3）智能码垛中智能抓手的移动速度包括上下移动速度和水平移动速度，上下移动速度为150-500mm/s，码垛煤块到位速度为20-50mm/s，水平移动速度为150-500mm/s，码垛抓手携煤块起步和停止时移动速度50-150mm/s。进一步地，步骤3）智能码垛装置还设有可活动动侧板机构，保证码垛的精度及装煤车移动时煤墙的稳定性，码垛精度在±3mm以内。本专利技术的有益效果是：相比现有技术，本专利技术具有显著的节能，减排，增产的环境，社会和经济效益，具体如下：1）在焦炭质量不降低的情况下，增加非粘结性煤使用量，在现有配煤比例的基础上增加15%~25%非粘结性煤，节约宝贵的主焦煤资源，降低炼焦配煤成本，使每吨配煤成本降低50-80元。2）在采用相同的配煤炼焦时，生产出焦炭的反应后强度提高1-3%，焦炭反应性降低1-3%，提高焦炭的质量；同时焦粉减少3-5%，增加焦炭产量。3）在相同规模的焦化装置，本专利技术将使焦炭产能增产10%-30%，焦炉煤气增产10%-30%，化产增产10%-30%，焦化废水减少30%-50%，<10mm的焦粉减少3~5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能成型码垛炼焦生产方法，具体过程包括煤样预处理、成型、码垛，装煤和熄焦，其特征在于：成型和码垛过程为智能的，采用完全自动化操作过程，具体步骤如下：/n1）预处理：将原料煤粉碎到3mm以下，根据煤中水份，灰分，挥发分，硫含量，黏结指数，胶质层厚度，膨胀度，粒度参数按比例配置均匀制成煤样，输送到煤仓中备用；/n2）智能成型：成型过程具体包括原料计量给料、均化、装模、成型和脱模，形成一套智能化控制系统，成型煤块的长：宽：高分别为500~3000mm：400~600mm：400~1000mm，成型煤块尺寸精度在±2mm以内，成型后煤块的水份降低了15-30%，密度在1.1~1.4t/m

【技术特征摘要】
1.一种智能成型码垛炼焦生产方法，具体过程包括煤样预处理、成型、码垛，装煤和熄焦，其特征在于：成型和码垛过程为智能的，采用完全自动化操作过程，具体步骤如下：
1）预处理：将原料煤粉碎到3mm以下，根据煤中水份，灰分，挥发分，硫含量，黏结指数，胶质层厚度，膨胀度，粒度参数按比例配置均匀制成煤样，输送到煤仓中备用；
2）智能成型：成型过程具体包括原料计量给料、均化、装模、成型和脱模，形成一套智能化控制系统，成型煤块的长：宽：高分别为500~3000mm：400~600mm：400~1000mm，成型煤块尺寸精度在±2mm以内，成型后煤块的水份降低了15-30%，密度在1.1~1.4t/m3，耐压强度在2.0~3.5MPa，抗折强度在1.5~2.5MPa；
3）智能码垛：煤块从制煤块专用设备出来后，经由推煤装置将煤块放置在煤块输送床上，通过智能码垛装置、预码系统将煤块摆在煤块专用托板上，码垛成煤墙的长：宽：高分别为12000~25000mm：400~3400mm：1000~10000mm；
4）装煤：码垛成煤墙的煤通过装煤车整体装入焦炉中焦化时间为18-80小时，焦化过程中产生的煤气回收或发电，红焦去熄焦；
5）熄焦：将红焦炭推入熄焦车，熄焦后筛分、贮藏，获得不同等级的焦炭产品。


2.如权利要求1所述的一种智能成型码垛炼焦生产方法，其特征在于：步骤1）中预处理的煤样增加非粘结性煤使用量，将其用量提高15%~25%，预处理得到的煤样的配制后水份在9-15%，灰分8-12%，挥发分22-32%，硫含量0.8-1.2%，黏结指数55-65，胶质层厚度8-...

【专利技术属性】
技术研发人员：石晶，
申请(专利权)人：石晶，
类型：发明
国别省市：陕西;61