專利名稱：一種無(wú)煙煤煤粉改性劑和使用該煤粉改性劑的配煤煉焦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤炭加工領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)煙煤煤粉改性劑和使用該煤粉改性劑的配煤煉焦方法。
背景技術(shù)：
2012年鋼鐵產(chǎn)能已達(dá)到7億噸，煉焦煤需求6億噸，國(guó)產(chǎn)煉焦煤已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足冶金行業(yè)快速發(fā)展的需求，每年需進(jìn)口 4500多萬(wàn)噸煉焦煤。焦炭質(zhì)量要求越來(lái)越高與煤質(zhì)越來(lái)越差的矛盾日益突出，進(jìn)口高價(jià)煤僅能解決短期困局，開發(fā)非煉焦煤資源煉焦是拓展煉焦煤資源的重要途徑之一。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)記載，我國(guó)無(wú)煙煤探明保有儲(chǔ)量近1200億噸，地區(qū)分布廣泛，全國(guó)有20多個(gè)省(直轄市、自治區(qū))都有不同程度地賦存有無(wú)煙煤資源。但由于其變質(zhì)程度較高、自由氫含量低、黏結(jié)性能差，不具備結(jié)焦性等問題而沒有被用于煉焦。國(guó)內(nèi)外為此進(jìn)行了大量研究，結(jié)果表明在配煤煉焦中添加3% 5%無(wú)煙煤，煉出的焦炭質(zhì)量基本符合要求。但在配煤中進(jìn)一步提高無(wú)煙煤的加入量，煉出的焦炭質(zhì)量較差而且無(wú)法滿足大、中型高爐冶煉的需求。目前，在我國(guó)廣泛使用的煉焦?fàn)t型和工藝條件下，大量使用無(wú)煙煤煉焦還沒有很好的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是增加無(wú)煙煤在煉焦配合煤中的質(zhì)量百分比，拓展煉焦煤資源，降低煉焦的成本。為了解決上述問題，
本發(fā)明提供了一種無(wú)煙煤煤粉改性劑，其組分及質(zhì)量百分比含量為30-60%的硼酸，0. 5-25%的丙二酸或壬二酸或a-丙氨酸或其中二者的混合物或三者的混合物；0. 5-25%的十二烷基二甲基芐基氯化銨或陽(yáng)離子纖維素聚合物或硬脂酸乳酸鈉或其中二者的混合物或三者的混合物；0. 5-20%的鄰苯二甲酸二環(huán)已酯或磷酸三苯酯或二者的混合物。上述無(wú)煙煤改性劑還包含有鈣基膨潤(rùn)土 1_5%。本發(fā)明還提供一種使用上述改性劑的配煤煉焦方法，包括以下步驟
步驟1、無(wú)煙煤煤粉改性
以煉焦配合煤質(zhì)量的0. 1_15%。稱取上述無(wú)煙煤煤粉改性劑，以煉焦配合煤質(zhì)量的1-50%稱取無(wú)煙煤煤粉，將前述的無(wú)煙煤煤粉改性劑和無(wú)煙煤煤粉放入改性器內(nèi)，在改性器內(nèi)充分混合、反應(yīng)、改性；
步驟2、配煤煉焦
經(jīng)步驟I所得的改性煤按煉焦配合煤質(zhì)量的1-50%稱量，與50-99%的煉焦煤混合組成煉焦配合煤，煉焦配合煤經(jīng)破碎，裝入煉焦?fàn)t按常規(guī)生產(chǎn)工藝步驟煉焦。上述步驟I中，無(wú)煙煤煤粉改性劑的粒徑彡0. 125mm,無(wú)煙煤煤粉的粒徑要求破碎到< 1mm。上述步驟I中，改性器內(nèi)的溫度控制在25°C -400°C，反應(yīng)時(shí)間控制在20分鐘以上。上述步驟I中，改性器可采用市場(chǎng)出售的混料機(jī)，可配置自動(dòng)加熱裝置。上述煉焦煤包括焦煤、肥煤、氣煤、瘦煤或其混合。本發(fā)明方法所煉出的焦炭，其冷態(tài)指標(biāo)抗碎強(qiáng)度(M25) ^ 88%、耐磨強(qiáng)度(MlO)(8. 5% ;其熱態(tài)指標(biāo)反應(yīng)性(CRI) ( 35%、反應(yīng)后強(qiáng)度(CSR)彡55%，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到冶金焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《GB/T1996-2003》、((GB/T4000-2008))的標(biāo)準(zhǔn)。由于本發(fā)明利用改性劑將無(wú)煙煤煤粉改性，所得改性煤占煉焦配合煤的質(zhì)量比最高達(dá)50%，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無(wú)煙煤煤粉在煉焦配合煤中的質(zhì)量百分比顯著增加，大量節(jié)約了煉焦煤資源，大幅度降低了煉焦成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。


本發(fā)明的

如下
圖1為無(wú)煙煤煤樣碳?xì)浞治鰣D； 圖2為無(wú)煙煤改性后煤樣碳?xì)浞治鰣D。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的構(gòu)思是按酸類物質(zhì)、分子活性劑和增塑劑一起配制煤粉改性劑；將煤粉改性劑與無(wú)煙煤按一定比例稱重、裝入煤粉改性器內(nèi)充分混勻并改性，將改性煤與常規(guī)煉焦煤的一種或多種按一定比例混勻，裝入煉焦?fàn)t按眾所周知的煉焦方法和工藝煉出優(yōu)質(zhì)焦炭。煤樣的分子結(jié)構(gòu)是一種復(fù)雜的碳鏈結(jié)構(gòu)，由兩相模型把煤結(jié)構(gòu)分為大分子網(wǎng)絡(luò)為固定相，小分子則為流動(dòng)相，大分子由脂鍵和醚鍵(長(zhǎng)鏈)連接的芳香環(huán)和氫化芳香組成。在煉焦加熱過程中大分子脂鍵和醚鍵斷裂，一部分形成碳鍵連接的穩(wěn)定固定相，另一部分與氫(短鏈)結(jié)合形成小分子流動(dòng)相和氣相，氣象通過擴(kuò)散和傳質(zhì)排放出。對(duì)于焦炭的性能，短鏈過多或過少都是不利的。對(duì)于無(wú)煙煤，在成焦過程中形成的短鏈過少，也是加入無(wú)煙煤后焦炭形成分層的
蜂窩氣孔壁和顆粒狀?yuàn)A雜的原因。根據(jù)圖1所示的無(wú)煙煤煤樣碳?xì)浞治鰣D得到表1:
表I 無(wú)煙煤各元素含量
權(quán)利要求
1.一種無(wú)煙煤煤粉改性劑，其組分及質(zhì)量百分比含量為30-60%的硼酸，O. 5-25%的丙二酸或壬二酸或a-丙氨酸或其中二者的混合物或三者的混合物；0. 5-25%的十二烷基二甲基芐基氯化銨或陽(yáng)離子纖維素聚合物或硬脂酸乳酸鈉或其中二者的混合物或三者的混合物；0. 5-20%的鄰苯二甲酸二環(huán)已酯或磷酸三苯酯或二者的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)煙煤煤粉改性劑，其特征是包含有質(zhì)量百分比為1-5%的鈣基膨潤(rùn)土。
3.一種使用權(quán)利要求1或2所述煤粉改性劑的配煤煉焦方法，包括以下步驟步驟1、無(wú)煙煤煤粉改性以煉焦配合煤質(zhì)量的O. 1_15%。稱取上述無(wú)煙煤煤粉改性劑，以煉焦配合煤質(zhì)量的 1-50%稱取無(wú)煙煤煤粉，將前述的無(wú)煙煤煤粉改性劑和無(wú)煙煤煤粉放入改性器內(nèi)，在改性器內(nèi)充分混合、反應(yīng)、改性；步驟2、配煤煉焦經(jīng)步驟I所得的改性煤按煉焦配合煤質(zhì)量的1-50%稱量，與50-99%的煉焦煤混合組成煉焦配合煤，煉焦配合煤經(jīng)破碎，混勻，裝入煉焦?fàn)t按常規(guī)生產(chǎn)工藝步驟煉焦。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配煤煉焦方法，其特征是步驟I中，無(wú)煙煤煤粉改性劑的粒徑< O. 125mm,無(wú)煙煤煤粉的粒徑< 1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配煤煉焦方法，其特征是步驟I中，改性器內(nèi)的溫度為 250C _400°C，反應(yīng)時(shí)間在20分鐘以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配煤煉焦方法，其特征是步驟I中，改性器為市場(chǎng)出售的混料機(jī)，并配置自動(dòng)加熱裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)煙煤煤粉改性劑和使用該改性劑的配煤煉焦方法。該改性劑的組分及質(zhì)量百分比為30-60%的硼酸，0.5-25%的丙二酸或壬二酸或a-丙氨酸或其中二者或三者的混合物；0.5-25%的十二烷基二甲基芐基氯化銨或陽(yáng)離子纖維素聚合物或硬脂酸乳酸鈉或其中二者或三者的混合物；0.5-20%的鄰苯二甲酸二環(huán)已酯或磷酸三苯酯或二者的混合物。該配煤煉焦方法包括步驟1、無(wú)煙煤改性，步驟2、按煉焦配合煤質(zhì)量的1-50%稱量改性煤與煉焦用煤按常規(guī)生產(chǎn)工藝配煤煉焦。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是無(wú)煙煤在煉焦配合煤中的比例明顯提高，煉焦成本大幅度降低。該方法為無(wú)煙煤煉焦提供了新的途徑，拓展了煉焦煤資源。
文檔編號(hào)C10B57/06GK103045280SQ20131002660
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者朱慧強(qiáng) 申請(qǐng)人:重慶路?？萍加邢挢?zé)任公司