一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域以及焦炭制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中國每年可以從農(nóng)作物中生產(chǎn)出3億噸燃料；每年可以從山林采伐中生成的雜木及木材加工后產(chǎn)生的廢棄木料，木屑等原料中生產(chǎn)出9億噸木質(zhì)燃料，其作為替代能源的潛在資源有每年12億噸。使用木質(zhì)顆粒燃料這一替代能源及環(huán)保燃料，可以為“溫室氣體減排”做出實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)，同時還可以大量減少能源消耗，相比化石燃料，平均可節(jié)省50%以上能源。
[0003]木屑在很多方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用，專利CN93107257.3提出以廢棄的木屑、麻屑和塑料為主要原料，施加低毒脲醛樹脂膠和固化劑，采用合理工藝，一次復(fù)合塑化而成層壓板。CN94101744.3利用篩選的木屑，外加鋅屑制備出活性炭，生產(chǎn)方法成本低，產(chǎn)品吸附性能好，廣譜通用。CN97107516.6提出了一種利用木屑制備紙漿的方法，但過程比較復(fù)雜，成本高。
[0004]我國擁有豐富的煤資源，在能源的利用過程中，對煤的依賴性比重較大。對煤的加工利用煤工作者開展了很多方面的工作。其中最廣的利用途徑為利用煤進(jìn)行高溫干餾生產(chǎn)焦炭(CN1171807A，CN1465656A)用于高爐煉鐵生產(chǎn)。另外由于我國石油資源的缺乏，對國外依賴超過40%以上，為了緩解石油缺乏，許多科研工作者開展了利用煤進(jìn)行液化生產(chǎn)出工業(yè)石油的研究，但這種工藝消耗的成本相當(dāng)巨大。當(dāng)前有一些專利(CN1109911，CN1109510)都是利用煤造氣豎爐生產(chǎn)直接還原鐵。目前世界煉鐵產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，特別是我國的煉鐵產(chǎn)能超過8億噸。這些煉鐵產(chǎn)能需要消耗大量的焦炭，隨著煉焦煤資源的不斷消耗，煉焦煤資源越來越少，如何通過研究找到煉焦煤的替代資源變得非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明就是針對我國具有大量的木屑資源，只能用來制造家具，或者作為燃燒材料和發(fā)電原料，不能進(jìn)行高價值的利用，提出一種利用木屑資源與現(xiàn)有煉焦煤資源進(jìn)行混合配用，從而生產(chǎn)出較高質(zhì)量焦炭的方法，對木屑進(jìn)行高價值利用，為煉焦煤資源的短缺找到一種可替代材料，降低煉焦用煤風(fēng)險(xiǎn)，同時減少煉焦過程和煉鐵過程C02排放，發(fā)明出一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，技術(shù)方案如下。
[0006]一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，利用木屑資源與配合煤進(jìn)行混合配用，從而生產(chǎn)出較高質(zhì)量焦炭，其制取方法及工藝過程如下:
[0007]—、木屑篩分，取鋸木生產(chǎn)廠獲得的木屑，利用圓孔篩進(jìn)行篩分操作，通過篩孔的木屑留樣待用，未通過篩孔的木屑利用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后再經(jīng)圓孔篩篩分，通過篩孔的木屑留樣待用；
[0008]二、木屑的烘干處理，將通過篩孔的木屑放入烘箱中，烘干后在常溫下冷卻后備用；
[0009]三、物料的混合破碎，木屑和配合煤按照一定配比加入破碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎后的粒度小于1mm ;木屑的使用量占配合煤重量的6-10% ;
[0010]四、產(chǎn)品制備，向充分混合粉碎后的木屑和基礎(chǔ)煤的混合物中配入一定的水分，保證混合物的水分為5-6%，后將混合物加入40kg焦?fàn)t在一定溫度條件下高溫炭化，待焦炭成熟后利用干熄焦方法進(jìn)行冷卻，進(jìn)而獲得合格的焦炭。
[0011]根據(jù)本發(fā)明所述的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其特征在于:步驟一中，圓孔篩的孔徑為2-4mm。
[0012]根據(jù)本發(fā)明所述的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其特征在于:步驟二中，烘干溫度為在105°C條件下進(jìn)行烘干，烘干時間為15-20h，保持木屑的水分為3%以下。
[0013]根據(jù)本發(fā)明所述的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其特征在于:步驟三中，配合煤的粒度小于6mm。
[0014]根據(jù)本發(fā)明所述的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其特征在于:步驟三中，配合煤的灰分Ad = 6-9%,揮發(fā)分VMd = 24-28%。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，利用木屑以及基礎(chǔ)配合煤相互配合生產(chǎn)出焦炭充分利用了木屑中含有大量木質(zhì)纖維素的生物質(zhì)特性，制備出合格的焦炭產(chǎn)品。為木屑的高價值利用找到了一種新的途徑，同時利用木屑煉焦可以替代部分煉焦煤，可以緩解煉焦煤的大量消耗而帶來的煉焦煤短缺問題，同時可以降低煉焦的生產(chǎn)成本，由于木屑為生物質(zhì)材料，故利用木屑煉焦可以減少煉焦過程和煉鐵過程的C02排放，減少溫室氣體效應(yīng)，保護(hù)環(huán)境，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時，木屑煉焦還可以降低焦中硫和焦中灰分，提高焦中含碳量，并且可以減少焦中的無機(jī)雜質(zhì)，保證焦炭具有穩(wěn)定的氣孔結(jié)構(gòu)和高的比表面積，可以增加焦炭的表面活性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
[0018]將來自鋸木生產(chǎn)廠產(chǎn)生的木屑進(jìn)行篩分，粒度小于3mm的木屑用于試驗(yàn)，大于3mm的木屑利用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后小于3mm的木屑作為試樣使用，將小于3mm的木屑放入烘箱中在105°C條件下進(jìn)行烘干，烘干時間為15h，保證烘干后木屑的水分為3%以下，烘干后在空氣中冷卻，使用的基礎(chǔ)煤為生產(chǎn)廠的配合煤(Ad = 6%，VMd = 28% )，其粒度小于6_，將占基礎(chǔ)煤重量6 %的木屑和基礎(chǔ)煤加入破碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎，粉碎后的粒度小于1mm ;向粉碎后的木屑和基礎(chǔ)煤的混合物中配入一定的水分,保證混合物的水分為5%,后將混合物加入40kg焦?fàn)t在一定升溫制度下進(jìn)行煉焦試驗(yàn)得到合格的焦炭，對焦炭進(jìn)行質(zhì)量檢測。對焦炭產(chǎn)品進(jìn)行檢測結(jié)果為:M40為61.8%，M10為16.9%，CRI為37%，CSR為51%。
[0019]實(shí)施例2
[0020]將來自鋸木生產(chǎn)廠產(chǎn)生的木屑進(jìn)行篩分，粒度小于3mm的木屑用于試驗(yàn)，大于3mm的木屑利用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后小于3mm的木屑作為試樣使用，將小于3mm的木屑放入烘箱中在105°C條件下進(jìn)行烘干，烘干時間為17h，保證烘干后木屑的水分為3%以下，烘干后在空氣中冷卻，使用的基礎(chǔ)煤為生產(chǎn)廠的配合煤(Ad = 7%，VMd = 27% )，其粒度小于6_，將占基礎(chǔ)煤重量7 %的木屑和基礎(chǔ)煤加入破碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎，粉碎后的粒度小于1mm ;向粉碎后的木屑和基礎(chǔ)煤的混合物中配入一定的水分,保證混合物的水分為5.5%,后將混合物加入40kg焦?fàn)t在一定升溫制度下進(jìn)行煉焦試驗(yàn)得到合格的焦炭，對焦炭進(jìn)行質(zhì)量檢測。對焦炭產(chǎn)品進(jìn)行檢測結(jié)果為:M40為60.5%，M10為17.4%，CRI為38.4%，CSR為 50.7%。
[0021]實(shí)施例3
[0022]將來自鋸木生產(chǎn)廠產(chǎn)生的木屑進(jìn)行篩分，粒度小于3mm的木屑用于試驗(yàn)，大于3mm的木屑利用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后小于3mm的木屑作為試樣使用，將小于3mm的木屑放入烘箱中在105°C條件下進(jìn)行烘干，烘干時間為18h，保證烘干后木屑的水分為3%以下，烘干后在空氣中冷卻，使用的基礎(chǔ)煤為生產(chǎn)廠的配合煤(Ad = 8%，VMd = 25% )，其粒度小于6_，將占基礎(chǔ)煤重量8 %的木屑和基礎(chǔ)煤加入破碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎，粉碎后的粒度小于1mm ;向粉碎后的木屑和基礎(chǔ)煤的混合物中配入一定的水分,保證混合物的水分為6%,后將混合物加入40kg焦?fàn)t在一定升溫制度下進(jìn)行煉焦試驗(yàn)得到合格的焦炭，對焦炭進(jìn)行質(zhì)量檢測。對焦炭產(chǎn)品進(jìn)行檢測結(jié)果為:M40為59.7%，M10為17.9%，CRI為38.9%，CSR為50.1%
[0023]實(shí)施例4
[0024]將來自鋸木生產(chǎn)廠產(chǎn)生的木屑進(jìn)行篩分，粒度小于3mm的木屑用于試驗(yàn)，大于3mm的木屑利用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后小于3mm的木屑作為試樣使用，將小于3mm的木屑放入烘箱中在105°C條件下進(jìn)行烘干，烘干時間為20h，保證烘干后木屑的水分為3%以下，烘干后在空氣中冷卻，使用的基礎(chǔ)煤為生產(chǎn)廠的配合煤(Ad = 9%，VMd = 24% )，其粒度小于6_，將占基礎(chǔ)煤重量10 %的木屑和基礎(chǔ)煤加入破碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎，粉碎后的粒度小于1_ ;向粉碎后的木屑和基礎(chǔ)煤的混合物中配入一定的水分，保證混合物的水分為6%,后將混合物加入40kg焦?fàn)t在一定升溫制度下進(jìn)行煉焦試驗(yàn)得到合格的焦炭，對焦炭進(jìn)行質(zhì)量檢測。對焦炭產(chǎn)品進(jìn)行檢測結(jié)果為:M40為58.1%，M10為18.6%，CRI為39.2%，CSR為 49.
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，利用木屑資源與配合煤進(jìn)行混合配用，從而生產(chǎn)出較高質(zhì)量焦炭，其制取方法及工藝過程如下: 一、木屑篩分，取鋸木生產(chǎn)廠獲得的木屑，利用圓孔篩進(jìn)行篩分操作，通過篩孔的木屑留樣待用，未通過篩孔的木屑利用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后再經(jīng)圓孔篩篩分，通過篩孔的木屑留樣待用； 二、木屑的烘干處理，將通過篩孔的木屑放入烘箱中，烘干后在常溫下冷卻后備用； 三、物料的混合破碎，木屑和配合煤按照一定配比加入破碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎后的粒度小于1mm ;木屑的使用量占配合煤重量的6-10% ； 四、產(chǎn)品制備，向充分混合粉碎后的木屑和基礎(chǔ)煤的混合物中配入一定的水分，保證混合物的水分為5-6%，后將混合物加入40kg焦?fàn)t在一定溫度條件下高溫炭化，待焦炭成熟后利用干熄焦方法進(jìn)行冷卻，進(jìn)而獲得合格的焦炭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其特征在于:步驟一中，圓孔篩的孔徑為2-4mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其特征在于:步驟二中，烘干溫度為在105°C條件下進(jìn)行烘干，烘干時間為15-20h，保持木屑的水分為3%以下。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其特征在于:步驟三中，配合煤的粒度小于6mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其特征在于:步驟三中，配合煤的灰分Ad = 6-9%,揮發(fā)分VMd = 24-28%。
【專利摘要】一種利用木屑替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，利用木屑資源與配合煤進(jìn)行混合配用，從而生產(chǎn)出較高質(zhì)量焦炭，其制取方法及工藝過程如下：一、木屑篩分；二、木屑的烘干處理；三、物料的混合破碎；四、產(chǎn)品制備，根據(jù)本發(fā)明，利用木屑以及基礎(chǔ)配合煤相互配合生產(chǎn)出焦炭充分利用了木屑中含有大量木質(zhì)纖維素的生物質(zhì)特性，為木屑的高價值利用找到了一種新的途徑，同時利用木屑煉焦可以替代部分煉焦煤，可以緩解煉焦煤的大量消耗而帶來的煉焦煤短缺問題，減少煉焦過程和煉鐵過程的CO2排放，同時，木屑煉焦還可以降低焦中硫和焦中灰分，提高焦中含碳量，并且可以減少焦中的無機(jī)雜質(zhì)，保證焦炭具有穩(wěn)定的氣孔結(jié)構(gòu)和高的比表面積，可以增加焦炭的表面活性。
【IPC分類】C10B53/02
【公開號】CN105316013
【申請?zhí)枴緾N201410371194
【發(fā)明人】王玉明, 毛曉明, 胡德生, 錢暉
【申請人】寶山鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月31日