一种利用危固废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用危固废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法，通过废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法，解决了焦油渣配加炼焦在理论上的缺失，确定了焦油渣配加炼焦理论，明确了焦油渣配加炼焦中的以碳氢比和活惰比为核心参数的方法，在保证焦炭质量的前提下配加焦油渣以及焦粉，充分利用炼焦配煤处理焦油渣危废物，为危废物的处理探索最佳的处理方式和处理途径，促进焦化企业生产的绿色、环保、可持续发展，保护生态环境。保护生态环境。

【技术实现步骤摘要】
一种利用危固废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法


[0001]本专利技术涉及检测
，尤其涉及一种利用危固废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法。

技术介绍

[0002]焦化产业在国民经济占有重要的地位，是煤炭产业主要消耗用户，同时又为钢铁、化工、制药行业等提供优质的冶金焦炭、焦化副产品。在焦油生产工艺过程中大约会产生0.18
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0.22％的焦油渣，加上石油焦油渣全国每年焦油渣的总量大约在百万吨。焦油渣是炼焦生产过程中产生的粘稠状、易粘结的废渣，主要是焦粉、粉尘和煤焦油、沥青。焦油渣含有苯，对人的中枢神经系统有麻醉作用，对人的造血系统产生一定的损坏还有苯酚、萘、苯并芘、蒽、咔唑等许多稠环芳香烃物质，具有高致癌性，对人身体会造成巨大伤害。2016年6月14日，国家环境保护部颁布的《国家危险废物名录》中规定“煤气生产行业煤气净化过程中产生的煤焦油渣”，属于危险废物。近年来随着国家环保政策的发力以及炼焦煤市场的影响和焦化行业利润，人们不断采取技术攻关，以焦油渣配入配合煤炼焦，获得良好的社会效益和经济效益。炼焦焦粉是冶金焦炭冶炼过程以及倒运过程中的必然产物，我国作为冶金焦炭生产大国，每年焦粉的产量是巨大的，目前焦粉主要作为钢铁联合企业烧结燃料以及球团内少量配加。
[0003]我国作为世界钢铁生产及消费大国，冶金焦炭是其生产的基础性的关键原料。同时我国炼焦煤资源相对匮乏，持续的开采宝贵的一次性不可再生能源，必将会有资源枯竭无以为续的时候。不断研究开发扩大炼焦资源，使之持续健康发展，支撑国民经济高质量发展。通过有效手段充分利用生产废弃物使之高效利用，即解决了生产环保问题又能促进生产提升企业经济效益。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种利用危固废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种利用危固废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法，包括如下步骤，
[0007]第一步，焦油渣配加焦粉机理与配煤理论的分析与确定，将焦油渣配加焦粉炼焦理论确定为共炭化原理、互换性原理和胶质层重叠原理综合运用；
[0008]第二步，结合配煤理论分析研究确定了焦油渣作为改善焦炭质量的粘结剂在配煤炼焦中主要功能作用，其功能作用体现在容积功能、粘结功能和供氢功能；焦粉在配煤炼焦中的主要作用是瘦化剂，提高焦炭的强度及粒度。
[0009]第三步，全面分析焦油渣的成分，主要分析技术性能指标包括气孔率、固定碳、甲苯不溶物、喹啉不溶物、挥发分、灰分、水分、碳氢比等；
[0010]第四步，炼焦煤的全面技术质量分析，主要分析指标包括水分、灰分、挥发份、硫
分、粘结指数、胶质层最大厚度、收缩度、基氏流动度、奥亚膨胀度等技术参数；
[0011]第五步，综合焦油渣、焦粉及炼焦煤的技术性能指标，确定焦油渣及焦粉的配入比例，根据焦油渣配加炼焦理论计算配配合煤的煤活惰比及碳氢比；
[0012]第六步，开展小焦炉实验为基础的试验，焦炭质量指标的全面分析。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0014]通过废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法，解决了焦油渣配加炼焦在理论上的缺失，确定了焦油渣配加炼焦理论，明确了焦油渣配加炼焦中的以碳氢比和活惰比为核心参数的方法，在保证焦炭质量的前提下配加焦油渣以及焦粉，充分利用炼焦配煤处理焦油渣危废物，为危废物的处理探索最佳的处理方式和处理途径，促进焦化企业生产的绿色、环保、可持续发展，保护生态环境。该专利技术的实施将产生可观的经济效益和练好的社会效益，特别是在国家深入推进绿色发展理念的新时期经济背景下，更具有特殊的作用和意义。
具体实施方式
[0015]一种利用配煤成焦原理多技术参数确定焦油渣最佳配加比例的方法，包括如下步骤：
[0016]第一步，焦油渣配加焦粉机理与配煤理论的分析与确定，将焦油渣配加焦粉炼焦理论确定为共炭化原理、互换性原理和胶质层重叠原理综合运用；
[0017]第二步，结合配煤理论分析研究确定了焦油渣作为改善焦炭质量的粘结剂在配煤炼焦中主要功能作用，其功能作用体现在容积功能、粘结功能和供氢功能；焦粉在配煤炼焦中的主要作用是瘦化剂，提高焦炭的强度及粒度。
[0018]第三步，全面分析焦油渣的成分，主要分析技术性能指标包括气孔率、固定碳、甲苯不溶物、喹啉不溶物、挥发分、灰分、水分、碳氢比等；
[0019]第四步，炼焦煤的全面技术质量分析，主要分析指标包括水分、灰分、挥发份、硫分、粘结指数、胶质层最大厚度、收缩度、基氏流动度、奥亚膨胀度等技术参数；
[0020]第五步，综合焦油渣、焦粉及炼焦煤的技术性能指标，确定焦油渣及焦粉的配入比例，根据焦油渣配加炼焦理论计算配配合煤的煤活惰比及碳氢比；
[0021]第六步，开展小焦炉实验为基础的试验，焦炭质量指标的全面分析；
[0022]将通过以下具体实施例详细说明本专利技术的内容，本领域技术人员应当理解，以下实施例仅用于理解本专利技术，而不在于限制本专利技术的内容。
[0023]实施例：
[0024]1、配煤理论与焦油渣配入机理的探讨
[0025]配煤炼焦的成焦机理目前一般总结为三类。第一类以烟煤热解过程中产生气、固、液三相共存的胶质体具有粘结性，能与周围固体煤粒粘附，粘结在一起，这种机理称为塑性成焦机理，第二种是岩相配煤的基本理论，认为结焦过程是活性物质与惰性物质之间的作用，焦炭强度与活性物质的形态与含量有关，又与惰性物质的形态与含量有关。第三种是中间相成焦理论，认为各向异性的物质中间相在煤的热解过程上产生，并随结焦过程熔融、固化。以上三种成焦机理考虑得到三种配煤原理：即共炭化原理、互换性原理和胶质层重叠原理。
[0026]胶质层重叠原理认为为了保证焦炭结构均匀，改善煤料粘结、结焦过程，提出炼焦
原料各单种煤在热解过程中产生气、固、液三相共存的胶质体转化温度区间的间隔要能够相互有重叠，要延长煤在热解过程中的塑性区间的时间。一般焦油渣在软化熔融的开始温度低于炼焦煤，所以在配合煤中添加焦油渣时，可以有效地拓宽配合煤的塑性区间，而且它的塑性区间和炼焦煤的塑性区间有较大的重叠，可以有效地增加胶质体的产量，使分解的煤粒表面更充分地润湿并充满煤粒的间隙，保证焦炭质量，同时，由于焦油渣来源于炼焦生产其基本成分焦粉和焦油，因此会在一定程度上提高炼焦副产品的产量诸如煤气、焦油等煤化工下游产品。
[0027]根据煤岩学原理及塑性成焦机理，结焦过程是活性物质与惰性物质之间的作用。烟煤热解过程中煤的粘结能力的大小由活性物质的形态和数量的多少决定的，而焦炭的强度由惰性物质的形成和数量决定的，所以在配煤中为了保证焦炭质量活性物质与惰性物质的形成和数量有一定的配比组合而成。焦油渣在软化熔融状态下粘结性强，所以在配合煤中添加焦油渣时，可以有效地增强活性组分的作用，而惰性组分的强度相对降低。这种情况下，可以加入弱粘煤、不粘煤或瘦煤来有效地增强惰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用危固废焦油渣配加焦粉冶炼焦炭的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，焦油渣配加焦粉机理与配煤理论的分析与确定，将焦油渣配加焦粉炼焦理论确定为共炭化原理、互换性原理和胶质层重叠原理综合运用；第二步，结合配煤理论分析研究确定了焦油渣作为改善焦炭质量的粘结剂在配煤炼焦中主要功能作用，其功能作用体现在容积功能、粘结功能和供氢功能；焦粉在配煤炼焦中的主要作用是瘦化剂，提高焦炭的强度及粒度；第三步，全面分析焦油渣的成分，主要分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：江鑫，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：