一種添加石油焦的焦炭及煉焦方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種添加石油焦的焦炭及煉焦方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中同時(shí)用石油焦、長(zhǎng)焰煤進(jìn)行配煤煉焦，難以獲得能夠滿足大型高爐冶煉的低灰分、高強(qiáng)度焦炭的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種添加石油焦的焦炭，由以下質(zhì)量百分比配煤混合煉焦而成：1/3焦煤15-20%，氣煤20-30%，肥煤20-30%，焦煤30-35%，瘦煤0-5%，長(zhǎng)焰煤2-5%，石油焦2-5%。本發(fā)明主要用于在保證質(zhì)量前提下節(jié)約主焦煤的用量并降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種添加石油焦的焦炭及煉焦方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種焦炭及煉焦方法，特別涉及一種添加石油焦的焦炭及煉焦方法， 屬于煤化工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0003] 隨著高爐的大型化，對(duì)冶金焦質(zhì)量提出了更高的要求。國(guó)家GB/T1996-2003 中規(guī)定了冶金焦炭質(zhì)量指標(biāo)，其中一級(jí)冶金焦焦炭抗碎強(qiáng)度M40>80%，焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度 CSR>55%，灰分Ad〈12% ;在國(guó)內(nèi)3000m3以上大高爐操作中，一般要求焦炭M40>85%，CSR>65%， Ad〈 12%作為關(guān)鍵的控制指標(biāo)。
[0004] 焦炭中灰分、硫分直接來源于煉焦煤。由于我國(guó)煉焦煤資源中含有較高的灰分、硫 分，在煉焦過程灰分全部轉(zhuǎn)移到焦炭中，硫分大部分轉(zhuǎn)移到焦炭中，受此影響，焦炭質(zhì)量很 難達(dá)到一級(jí)冶金焦的水平。另一方面，優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源越來越貧乏，從長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)，如何將非煤 添加物或非煉焦煤用于煉焦生產(chǎn)中生產(chǎn)冶金焦是我們迫切需要解決的問題。
[0005] 長(zhǎng)焰煤是一種非煉焦煤，其更接近煉焦煤中的氣煤，揮發(fā)分高，沒有粘結(jié)性，在我 國(guó)儲(chǔ)量豐富，成本較低。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910035416. 6,名稱為一種低成本高強(qiáng)度焦 炭及其煉焦方法，公布了一種在頂裝焦?fàn)t上直接配加長(zhǎng)焰煤的方法，得到的焦炭熱強(qiáng)度CSR 在65?70%的高強(qiáng)度焦炭。但由于長(zhǎng)焰煤中含有6?7%左右的灰分，通過長(zhǎng)焰煤降低焦 炭灰分存在著一定的困難，如該專利中添加長(zhǎng)焰煤后，焦炭灰分為12. 28?12. 9%。另一方 面，由于加入長(zhǎng)焰煤后可以節(jié)省煉焦煤，而長(zhǎng)焰煤的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煉焦煤，因此采用本發(fā)明 后，冶煉時(shí)的焦炭成本可以降低約5?8%，降低了生產(chǎn)成本。
[0006] 石油焦是煉油工藝中延遲焦化裝置的原料油在高溫裂解生產(chǎn)輕質(zhì)油品時(shí)的副產(chǎn) 物，灰分含量極低(一般小于0. 5%)，揮發(fā)分接近無煙煤，而硫分含量由原料油的性質(zhì)決定， 1?硫中硫低硫石油焦都有，在我國(guó)以1?硫石油焦為主。
[0007] 石油焦直接配煤工藝是指將石油焦直接配入煉焦煤中，但由于石油焦的特殊性對(duì) 煉焦特性產(chǎn)生一定的影響，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200610117253. 2,名稱為一種用普通煉焦 煤生產(chǎn)的一級(jí)冶金焦及其生產(chǎn)方法的專利申請(qǐng)，公布了 一種普通工藝生產(chǎn)一級(jí)冶金焦的方 法，主要解決優(yōu)質(zhì)煤生產(chǎn)一級(jí)冶金焦灰分偏高的技術(shù)問題。其配煤百分比為：肥煤15-20%， 1/3焦煤10-20%，焦煤40-50%，氣煤15-25%，石油焦5-8%。其中石油焦灰分小于0· 55%，硫 分小于0. 5%，揮發(fā)分小于11. 5%。該發(fā)明在普通焦煤中添加石油焦降低焦炭灰分，生產(chǎn)一級(jí) 冶金焦，其灰分小于12%，硫分小于0. 6%，M40>80%，M10〈7. 5%，反應(yīng)性CRK30,反應(yīng)后強(qiáng)度 CSR>55%。該發(fā)明中雖然達(dá)到了一級(jí)冶金焦的質(zhì)量，但是其強(qiáng)度較低，仍難以滿足大高爐焦 炭對(duì)焦炭冷、熱強(qiáng)度的要求。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)中，在頂裝焦?fàn)t上直接配加長(zhǎng)焰煤，解決了焦炭高強(qiáng)度和低成本的問題， 但是焦炭灰分較高；直接配加石油焦，解決了焦炭低灰分的問題，但是強(qiáng)度不能滿足大高爐 冶煉的需要。
[0009] 為此，提出一種添加石油焦煉焦的配煤工藝，在配入長(zhǎng)焰煤的配煤結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加 入石油焦，進(jìn)一步降低焦炭成本，提高焦炭質(zhì)量。
[0010]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種添加石油焦的焦炭及煉焦方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中同 時(shí)用石油焦、長(zhǎng)焰煤進(jìn)行配煤煉焦，難以獲得能夠滿足大型高爐冶煉的低灰分、高強(qiáng)度焦炭 的技術(shù)問題。
[0012] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種添加石油焦的焦炭，由以下質(zhì)量百分比配煤混合煉焦而成：1/3焦煤15-20%，氣煤 20-30%，肥煤20-30%，焦煤30-35%，瘦煤0-5%，長(zhǎng)焰煤2-5%，石油焦2-5%。
[0013] 一種配用加拿大焦煤的煉焦方法，包括以下步驟： a、 進(jìn)行長(zhǎng)焰煤、石油焦的預(yù)破碎，粒徑3mm以下的長(zhǎng)焰煤、石油焦占其總質(zhì)量65-75% ; b、 預(yù)破碎后長(zhǎng)焰煤、石油焦與其它煤按以下質(zhì)量百分比配煤，1/3焦煤15-20%，氣煤 20-30%，肥煤 20-30%，焦煤 30-35%，長(zhǎng)焰煤 2-5%，石油焦 2-5% ; c、 混合煤破碎，將步驟b中配煤后的混合煤破碎(宜使粒徑小于3_的混合煤占其總質(zhì) 量的75%?80%); d、 配煤煉焦，將破碎后的混合煤送入頂裝焦?fàn)t煉焦，煉焦溫度為1000±50°C，結(jié)焦時(shí)間 為20±2小時(shí)； e、出焦后冷卻。
[0014] 之后進(jìn)行焦炭質(zhì)量檢測(cè)，測(cè)定焦炭灰分、焦炭硫分、焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度等指 標(biāo)。
[0015] 由于石油焦與長(zhǎng)焰煤都沒有粘結(jié)性，因此根據(jù)傳統(tǒng)的思維方式，很難將石油焦與 長(zhǎng)焰煤直接配合用于配煤煉焦中，本發(fā)明突破現(xiàn)有技術(shù)， 申請(qǐng)人:經(jīng)多年研究后認(rèn)識(shí)到：由于 石油焦沒有粘結(jié)性，在配煤煉焦中起惰性作用，這要求煉焦配煤結(jié)構(gòu)相應(yīng)做出調(diào)整。
[0016] 根據(jù)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，石油焦與長(zhǎng)焰煤在配煤煉焦所起的作用機(jī)理有所不同，在一 定程度上有互補(bǔ)的作用，合理配合使用，能達(dá)到更好的效果。研究發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)配合煤中添 加長(zhǎng)焰煤進(jìn)行配煤煉焦后，所得焦炭的光學(xué)組織組成發(fā)生變化，具體表現(xiàn)為：隨著長(zhǎng)焰煤配 入量的增加，焦炭各向同性和絲炭及破片組織增多，而鑲嵌組織和纖維組織減少。隨著長(zhǎng)焰 煤配入比例的增大，焦炭的顯微強(qiáng)度隨之劣化，焦炭質(zhì)量逐漸下降。
[0017] 在加入長(zhǎng)焰煤的配煤結(jié)構(gòu)中加入石油焦后，發(fā)現(xiàn)隨著石油焦配入量的增加，焦炭 鑲嵌組織和纖維組織增加，各項(xiàng)同性組織減少，焦炭各項(xiàng)異性程度增加，這與單獨(dú)加入長(zhǎng)焰 煤所造成的影響正好相反。這是因?yàn)椋涸诮固抗鈱W(xué)組織中，焦炭中個(gè)光學(xué)組織與二氧化碳反 應(yīng)性大小順序?yàn)椋焊黜?xiàng)同性〉鑲嵌結(jié)構(gòu)〉纖維組織。通過加入長(zhǎng)焰煤各項(xiàng)同性增多，焦炭反 應(yīng)性增加，通過加入石油焦，纖維組織增加，焦炭反應(yīng)性降低。因此在煉焦配煤中同時(shí)配入 長(zhǎng)焰煤和石油焦，對(duì)焦炭光學(xué)組織結(jié)構(gòu)起到平衡的作用，使得各項(xiàng)異性程度均衡，從而起到 控制焦炭質(zhì)量的作用。
[0018] 煉焦配煤中同時(shí)配入長(zhǎng)焰煤和石油焦，通過合理控制加入比例，能夠在保持較高 的焦炭強(qiáng)度的情況下，進(jìn)一步降低了焦炭灰分。
[0019] 實(shí)驗(yàn)表明，采用本發(fā)明的上述技術(shù)方案后，焦炭抗碎強(qiáng)度M40可以大于85%，反應(yīng)后強(qiáng) 度大于65%，焦炭灰分小于12%，因此能夠滿足3000m3及以上高爐冶煉的需要。
[0020] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果： 1.本發(fā)明突破現(xiàn)有技術(shù)的限制，將石油焦與長(zhǎng)焰煤共同配用到煉焦配煤中，使得焦炭 光學(xué)組織中各項(xiàng)異性程度均衡，穩(wěn)定了焦炭質(zhì)量。
[0021] 2.本發(fā)明提供的添加石油焦的煉焦配煤方法，長(zhǎng)焰煤與石油焦共同煉焦，降低了 煉焦煤的用量，節(jié)約了寶貴的煉焦煤資源，有一定的社會(huì)效益。
[0022] 3.長(zhǎng)焰煤的儲(chǔ)量較廣，參與配煤結(jié)構(gòu)可降低焦炭生產(chǎn)成本。
[0023] 4.本發(fā)明采用普通頂裝煤配煤工藝路線，與成型煤和搗固焦相比，工藝簡(jiǎn)單，且不 需要增加預(yù)處理設(shè)備，更易于應(yīng)用，適合于不改變現(xiàn)有工藝的條件下使用石油焦及長(zhǎng)焰煤 的配煤煉焦。
[0024]

【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明一種添加石油焦的焦炭，由以下質(zhì)量百分比配煤混合煉焦而成：1/3焦煤 15-20%，氣煤20-30%，肥煤20-30%，焦煤30-35%，瘦煤0-5%，長(zhǎng)焰煤2-5%，石油焦2-5%。具 體配比見表1，表1為具體實(shí)施例，方案1未配用石油焦，方案2石油焦配比2%，方案3石油 焦配比3%，方案4石油焦4%，通過6m頂裝煤焦?fàn)t煉焦得到焦炭的焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR)為 65%?70%。
[0026] -種添加石油焦的煉焦方法，包括以下步驟： a、 進(jìn)行長(zhǎng)焰煤、石油焦的預(yù)破碎，粒徑3mm以下的長(zhǎng)焰煤、石油焦占其總質(zhì)量65-75% ; b、 預(yù)破碎后長(zhǎng)焰煤、石油焦與其它煤按以下質(zhì)量百分比配煤，1/3焦煤15-20%，氣煤 20-30%，肥煤20-30%，焦煤30-35%，瘦煤0-5%，長(zhǎng)焰煤2-5%，石油焦2-5% ; c、 混合煤破碎，將步驟b中配煤后的混合煤破碎，使粒徑小于3_的混合煤占其總質(zhì)量 的 75% ?80% ; d、 配煤煉焦，將破碎后的混合煤送入頂裝焦?fàn)t煉焦，焦?fàn)t炭化室高度為6m，煉焦溫度為 1000°C，結(jié)焦時(shí)間20h ; e、 出焦后冷卻。
[0027] 之后進(jìn)行焦炭質(zhì)量檢測(cè)，測(cè)定焦炭灰分、焦炭硫分、焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度等指標(biāo)， 測(cè)量結(jié)果見表1。
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例采用6m頂裝煤焦?fàn)t煉焦，用長(zhǎng)焰煤、石油焦進(jìn)行配煤煉焦，配煤揮 發(fā)分（Vd)在28?30%，粘結(jié)指數(shù)在75?85,與現(xiàn)有技術(shù)中用1/3焦煤、氣煤、肥煤、焦煤和 瘦煤的五類煤煉焦，得到具有質(zhì)量基本相同的焦炭，焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR)為65%?70%， 焦炭灰分小于12%。
[0029] 表1煉焦配煤(質(zhì)量百分比）及焦炭質(zhì)量數(shù)據(jù)表

【權(quán)利要求】
1. 一種添加石油焦的焦炭，其特征是由以下質(zhì)量百分比配煤混合煉焦而成：1/3焦煤 15-20%，氣煤 20-30%，肥煤 20-30%，焦煤 30-35%，瘦煤 0-5%，長(zhǎng)焰煤 2-5%，石油焦 2-5%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種添加石油焦的焦炭，其特征是長(zhǎng)焰煤、石油焦需經(jīng)破碎，粒 徑3mm以下的長(zhǎng)焰煤、石油焦占其總質(zhì)量65-75%。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種添加石油焦的焦炭，其特征是，混合煤需經(jīng)破碎，粒徑3_ 以下的混合煤占其總質(zhì)量的75%?80%。
4. 一種添加石油焦的煉焦方法，其特征是包括以下步驟： a、 進(jìn)行長(zhǎng)焰煤、石油焦的預(yù)破碎； b、 預(yù)破碎后長(zhǎng)焰煤、石油焦與其它煤按以下質(zhì)量百分比配煤，1/3焦煤15-20%，氣煤 20-30%，肥煤20-30%，焦煤30-35%，瘦煤0-5%，長(zhǎng)焰煤2-5%，石油焦2-5% ; c、 混合煤破碎，將步驟b中配煤后的混合煤破碎； d、 配煤煉焦，將破碎后的混合煤送入頂裝焦?fàn)t煉焦，煉焦溫度為1000±50°C，結(jié)焦時(shí)間 為20±2小時(shí)； e、 出焦后冷卻。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種添加石油焦的煉焦方法，其特征是，步驟a中所述長(zhǎng)焰煤、 石油焦需經(jīng)破碎，粒徑3mm以下的長(zhǎng)焰煤、石油焦占其總質(zhì)量65-75%。
6. 如權(quán)利要求4所述的一種添加石油焦的煉焦方法，其特征是，所述步驟c中，混合煤 破碎后粒徑3mm以下的混合煤占其總質(zhì)量的75%?80%。
【文檔編號(hào)】C10B57/04GK104232132SQ201310238673
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】張文成, 任學(xué)延, 王春花 申請(qǐng)人:上海梅山鋼鐵股份有限公司