一种冶金焦炭的配煤炼焦方法技术

本发明专利技术涉及一种冶金焦炭的配煤炼焦方法，包括以下步骤：将质量份数为6‑15份肥煤、质量份数为45‑60份焦煤、10‑25份瘦煤以及25‑35份1/3焦煤混合以形成原料煤；在备煤车间，所述原料煤依次经过粉碎、调湿、除杂、充分掺混后通过皮带输送至一次固硫反应区，并在所述一次固硫反应区，在充分掺混后的原料煤中拌入钙基固硫剂，所述钙基固硫剂与所述原料煤的质量比为(0.5‑1)：100；淋水至原料煤中的水分含量为3‑8wt％，将掺混有钙基固硫剂的原料煤输送到煤塔供炼焦作业区；在所述炼焦作业区，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600‑1000℃，并保持恒温2h。其具有较好的除硫性能，显著降低了硫化物污染。

【技术实现步骤摘要】
一种冶金焦炭的配煤炼焦方法
本专利技术涉及配煤炼焦
，具体涉及一种冶金焦炭的配煤炼焦方法。
技术介绍
焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色，并有不同粗细裂纹的碳质固体块状材料，其真密度约1.80～1.95，堆积密度约400～520kg/m3，由C、H、O、N、S、P等元素组成，在高炉炼铁中起还原剂、发热剂和料柱骨架的作用。而硫是生铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。由高炉炉料带入炉内的硫有11％来自矿石，3.5％来自石灰石，82.5％来自焦炭，可见焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫份的高低直接影响到高炉炼铁生产，当焦炭硫份大于1.6％，硫份每增加0.1％，高炉产量降低1.5～2.0％。近年来，随着炼铁产能的扩大，相应的提供炼铁原料的焦炭产能也得到了快速扩张，但是现有的炼焦效率较低，得到的焦炭强度、粘结性和结焦性等性能均较差，且炼焦过程中产生的二氧化硫会造成一定程度的污染，无法满足日益增长的环保要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种冶金焦炭的配煤炼焦方法，以至少部分解决现有技术中焦炭性能较差，环保性能较差的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术提供了一种冶金焦炭的配煤炼焦方法，包括以下步骤：将质量份数为6-15份肥煤、质量份数为45-60份焦煤、10-25份瘦煤以及25-35份1/3焦煤混合以形成原料煤；在备煤车间，所述原料煤依次经过粉碎、调湿、除杂、充分掺混后通过皮带输送至一次固硫反应区，并在所述一次固硫反应区，在充分掺混后的原料煤中拌入钙基固硫剂，所述钙基固硫剂与所述原料煤的质量比为(0.5-1)：100；淋水至原料煤中的水分含量为3-8wt％，将掺混有钙基固硫剂的原料煤输送到煤塔供炼焦作业区；在所述炼焦作业区，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，并保持恒温2h，以使原料煤依次经过干燥预热、分解、胶质体生成、胶质体固化、半焦收缩和二次热分解后生成焦炭；将反应过程产生的混合气体通入二次固硫反应区，在二次固硫反应区内向混合气体喷淋石灰乳溶液，以实现二次除硫净化。进一步地，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，具体包括：以10℃/min的速度，将原料煤由室温加热至200℃，以干燥和预热原料煤，同时析出吸附在原料煤上的二氧化碳和甲烷；通过一级气体分离器收集吸出的二氧化碳和甲烷，并经气体分离后分别存储于二氧化碳收集罐和甲烷收集罐内。进一步地，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，还包括：以5℃/min的速度，将原料煤由200℃加热至350℃，以初步分解分解原料煤，并得到化合水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷气体以及焦油。进一步地，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，还包括：以3℃/min的速度，将原料煤由350℃加热至450℃，以生成胶质体，并形成多分散相的胶体系统。进一步地，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，还包括：以3℃/min的速度，将原料煤由450℃加热至550℃，以使胶质体中的液体进一步分解，分解后的物质一部分以气态析出，另一部分固化并与碳原子平面网格结合生成半焦。进一步地，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，还包括：以5℃/min的速度，将原料煤由550℃加热至650℃，以将半焦中气体析出并收缩。进一步地，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，还包括：以5℃/min的速度，将原料煤由650℃加热至1000℃，以生成焦炭。进一步地，所使用的钙基固硫剂以质量份计包括氧化钙粉末70-85份，铝钒土3-5份，绢云母1-2份。进一步地，所述原料煤的质量配比为：10份肥煤、质量份数为50份焦煤、20份瘦煤以及30份1/3焦煤混合以形成原料煤。进一步地，所使用的钙基固硫剂以质量份计包括氧化钙粉末80份，铝钒土4份，绢云母2份。本专利技术提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)该配煤炼焦方法将预设质量份数的肥煤、焦煤、瘦煤以及1/3焦煤混合以形成原料煤，并通过阶梯式升温的方式完成煤炭的逐步焦化，通过该配煤炼焦方法得到的焦炭强度、粘结性和结焦性等性能均显著高于现有技术，解决了焦炭性能较差的技术问题。(2)对于炼焦过程中产生的二氧化硫，该配煤炼焦方法通过在反应过程中固硫和反应后尾气脱硫双重净化，显著降低了排放气体中二氧化硫的含量，从而显著降低了硫化物污染，以满足日益增长的环保要求。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。制备本专利技术化学阻根剂的各原料组分是按照重量份作为配比，在生产时可按照相应的比例增大或减少，如大规模生产可以千克或以吨为单位，小规模生产也可以克为单位，重量可以增大或减小，但各组成之间的质量配比比例不变。应当理解的是，本专利技术所提供的炼焦方法所使用的主料为煤，煤中含有多种元素，其主要元素有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)。其中，碳是煤的主要组成部分，以氢、氧、氮、硫构成化合物的态存在；氢是煤的第二重要组成，位于碳环原子网周围，煤中氢含量随变质程度的加深而减少；氧是煤中的重要元素之一，是反应能力最强的元素，在煤中存在的总量和形态直接影响着煤的性质，煤在变质过程中不断放出二氧化碳和水，故煤中含氧量随变质程度的加深而迅速降低，从泥炭到无烟煤，含氧量由30～40％逐渐降到2～5％。氮是构成煤有机物的次要元素，主要由成煤植物的蛋白质转化而来其含量通常在0.8～1.8％；硫是煤中的杂质，通常分为有机硫和无机硫，总称全硫，煤含硫量一般在1.5％以下，但高的也可达7～8％，硫是原煤中的有害物质，不仅影响燃烧比，还会造成严重的大气污染，本方法在焦化过程中，还能够同步完成部分硫的固化，且在排放之前再次脱硫，尽可能地降低硫的排放量，改善环保性能。本专利技术提供了一种冶金焦炭的配煤炼焦方法，包括以下步骤：S1：将质量份数为6-15份肥煤、质量份数为45-60份焦煤、10-25份瘦煤以及25-35份1/3焦煤混合以形成原料煤；优选地，所述原料煤的质量配比为：10份肥煤、质量份数为50份焦煤、20份瘦煤以及30份1/3焦煤混合以形成原料煤。其中，肥煤是中等变质程度的煤，其挥发份较气煤低，粘结性好，在加热过程中产生大量的胶质体，热稳定性好，存留时间长，粘度不大，但结焦过程收缩度大，产生大量横裂纹。焦煤是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶金焦炭的配煤炼焦方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将质量份数为6-15份肥煤、质量份数为45-60份焦煤、10-25份瘦煤以及25-35份1/3焦煤混合以形成原料煤；/n在备煤车间，所述原料煤依次经过粉碎、调湿、除杂、充分掺混后通过皮带输送至一次固硫反应区，并在所述一次固硫反应区，在充分掺混后的原料煤中拌入钙基固硫剂，所述钙基固硫剂与所述原料煤的质量比为(0.5-1)：100；/n淋水至原料煤中的水分含量为3-8wt％，将掺混有钙基固硫剂的原料煤输送到煤塔供炼焦作业区；/n在所述炼焦作业区，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，并保持恒温2h，以使原料煤依次经过干燥预热、分解、胶质体生成、胶质体固化、半焦收缩和二次热分解后生成焦炭；/n将反应过程产生的混合气体通入二次固硫反应区，在二次固硫反应区内向混合气体喷淋石灰乳溶液，以实现二次除硫净化。/n

【技术特征摘要】
1.一种冶金焦炭的配煤炼焦方法，其特征在于，包括以下步骤：
将质量份数为6-15份肥煤、质量份数为45-60份焦煤、10-25份瘦煤以及25-35份1/3焦煤混合以形成原料煤；
在备煤车间，所述原料煤依次经过粉碎、调湿、除杂、充分掺混后通过皮带输送至一次固硫反应区，并在所述一次固硫反应区，在充分掺混后的原料煤中拌入钙基固硫剂，所述钙基固硫剂与所述原料煤的质量比为(0.5-1)：100；
淋水至原料煤中的水分含量为3-8wt％，将掺混有钙基固硫剂的原料煤输送到煤塔供炼焦作业区；
在所述炼焦作业区，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，并保持恒温2h，以使原料煤依次经过干燥预热、分解、胶质体生成、胶质体固化、半焦收缩和二次热分解后生成焦炭；
将反应过程产生的混合气体通入二次固硫反应区，在二次固硫反应区内向混合气体喷淋石灰乳溶液，以实现二次除硫净化。


2.根据权利要求1所述的冶金焦炭的配煤炼焦方法，其特征在于，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，具体包括：
以10℃/min的速度，将原料煤由室温加热至200℃，以干燥和预热原料煤，同时析出吸附在原料煤上的二氧化碳和甲烷；
通过一级气体分离器收集吸出的二氧化碳和甲烷，并经气体分离后分别存储于二氧化碳收集罐和甲烷收集罐内。


3.根据权利要求2所述的冶金焦炭的配煤炼焦方法，其特征在于，原料煤阶梯均匀加热至焦饼中心温度为600-1000℃，还包括：
以5℃/min的速度，将原料煤由200℃加热至350℃，以初步分解分解原料煤，并得到化合水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷气体以及焦油。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英，李聪，李春波，耿总峰，李慧，
申请(专利权)人：内蒙古源通煤化集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15