一种烧结用半焦的制造方法技术

本发明专利技术一种烧结用半焦的生产方法，混合料：劣质煤85%~90%，高铁低硅铁矿粉4%~10%，粘结剂4%~8%，将混合料混合均匀后压制成型，在700℃~850℃干馏7~15小时，然后在重介质比重为1.3~1.4的条件下进行重介质洗选，得到烧结用半焦。本发明专利技术所生产半焦，具有铁焦和半焦的优点，化学反应性强，半焦与焦粉混合使用，可以优化烧结燃料的粒度结构，提高烧结料层透气性。所用原料为劣质的泥煤、褐煤和高挥发分的烟煤，拓展了冶金工业燃料使用范围，降低烧结燃料成本。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结用半焦的制造方法
本专利技术属于炼铁原燃料生产
，涉及到烧结燃料的生产技术，特别是涉及一种烧结用半焦的生产方法。
技术介绍
烧结所用固体燃料是焦粉或无烟煤，其入厂燃料粒度通常为0mm～25mm，但烧结工艺对其粒度要求是0～3㎜应占85％以上。因为燃料粗粒度所占比例大，使燃烧反应变慢，不能与烧结过程中的矿化反应同步，将导致烧结过程中液相量减少，使烧结矿质量下降。因此在烧结生产前需对燃料进行破碎，既要求焦粉和煤粉<3mm粒级应占85%以上，才能满足烧结生产的需要，这使得细磨燃料的成本增加。半焦(semi-coke)俗称兰炭，因其燃烧时有很短的蓝色火焰而得名，它是泥煤、褐煤和高挥发分的烟煤等经低温(500~700℃)干馏得到的固体产物。半焦具有高化学活性、高比电阻、高固定碳、低灰、低硫、低磷、低三氧化铝等特性，但其强度比高温焦炭差，视密度和真密度也比高温焦炭低。半焦挥发分含量因干馏终温不同而异，一般为10～20％。半焦反应性一般用临界空气鼓风量法测定。测值愈小，反应性愈大。半焦的临界空气鼓风量值平均为0.017L／min，而高温焦炭则可达0.057L／min。由于原料及工艺等方面的差异，半焦的市场价格远低于一般焦炭的价格,如二级冶金焦的市场价格在2200元/t左右,而半焦在750元/t左右,相对较低的市场价格使半焦产品具备了较高的市场竞争力。半焦生产的主要设备是干馏炉，其生产的基本要求是干馏效率高，对物料加热均匀，可用的原料类别宽，原料煤粒径范围大,挥发物二次热解作用小，操作过程方便可靠等。干馏炉按供热方式可分为外热式和内热式2种。外热式炉供给煤料的热量由炉墙外部传入，由于干馏室和燃烧室不相通,干馏挥发物与燃烧烟气不相混合,保证了挥发产物不被稀释，但因为煤料加热不均，导致半焦质量不均；此外，过高的温度区加剧了挥发产物的二次热解，降低了焦油产率。内热式炉借助热载体把热量传给煤料，因其较外热式炉有加热均匀、热效率高、炉体结构简单等优点而得到广泛应用。烧结对燃料的粒度要求高，降低了可利用资源，并需要在使用前对燃料进行磨细处理，使生产工序时间长，增加了生产成本。充分利用半焦反应性高的特点，并同时降低烧结燃料中<3mm粒级所占比例，不仅可以降低燃料和燃料细磨成本，提高烧结矿质量，还可使泥煤、褐煤和高挥发份无烟煤等劣质煤应用于烧结，拓宽了冶金用煤的范围。论文“半焦燃烧特性的热重试验研究”通过热天平燃烧试验研究了半焦的燃烧特性，考察了煤种和制备温度对半焦燃烧特性的影响试验结果表明：煤种不同，所制得半焦燃烧特性不同；相同煤种制得半焦，随制备温度升高，半焦着火温度上升，燃烧活化能增加，燃烧反应活性降低。中国专利200510048752.6公布了一种用低质褐煤生产优质半焦的方法：以低质褐煤为原料，通过干馏得到褐煤半焦，然后通过重介质洗选得到优质半焦。其特征是以低质褐煤为原料，加入反应釜中，在温度800℃，时间10小时条件下干馏得到褐煤半焦；此时褐煤半焦灰分为40%~50%，挥发份12%，固定碳53%，弹筒发热量约18~20MJ/Kg，然后在介质比重为1.25条件下进行重介质重选，得到灰分13%，挥发份12%，固定碳83%，弹筒发热量约25~30MJ/Kg的优质半焦以及剩余部分的低质半焦。生产的优质半焦具有固定碳含量高，发热量高，灰分低等特点。但该方法生产的半焦机械强度较差，易于粉化，用于烧结时料层透气性不好。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提出一种烧结用半焦的生产方法，生产出一种化学活性比焦炭强，成本比焦炭低的新型半焦颗粒，优化烧结燃料粒度结构，拓宽冶金工业燃料使用范围。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种烧结用半焦的生产方法，其特征在于以下成分按质量百分比组成混合料：劣质煤85%~90%，高铁低硅铁矿粉4%~10%，粘结剂4%~8%，将混合料混合均匀后压制成型，在700℃~850℃干馏7~15小时，然后在重介质比重为1.3~1.4的条件下进行重介质洗选，得到烧结用半焦。混合料中，劣质煤为泥煤、褐煤和高挥发分烟煤中的一种及以上；粘结剂为沥青、焦油渣、水泥和水玻璃中的任一种。高铁低硅铁矿粉，全铁质量百分比为TFe＞64%，SiO2质量百分比为SiO2＜4%。生产出的半焦，灰分质量百分比为12%~14%，挥发分质量百分比为10%~18%，固定碳质量百分比为70%~85%。高挥发分烟煤，挥发分质量百分比Vad＞27%。本专利技术所生产半焦，具有铁焦和半焦的优点，化学反应性强，半焦与焦粉混合使用，可以优化烧结燃料的粒度结构，提高烧结料层透气性。所用原料为劣质的泥煤、褐煤和高挥发分的烟煤，拓展了冶金工业燃料使用范围，降低烧结燃料成本。具体实施方式下面对本专利技术作进一步说明：实施例1：以褐煤、高铁低硅铁矿粉和粘结剂沥青组成混合料，其中褐煤质量分数为88%，高铁低硅铁矿粉质量分数7%，沥青质量分数为5%，将混合料混合均匀后，用对辊压球机压制成型，在760℃条件下用立式内热炉干馏10小时，然后进行重介质洗选，得灰分为12.4%，挥发分为10%，固定碳含量为77.6%的烧结用半焦。其中所用高铁低硅铁矿粉和褐煤成分如表1和表2所示。表1高铁低硅铁矿粉化学成分/%表2褐煤工业分析/%在铁料一致的情况下，按如下方案配加燃料进行烧结试验：（1）75%焦粉（焦粉中<3mm比例50%）配加25%半焦；（2）65%焦粉（焦粉中<3mm比例40%）配加35%半焦，试验结果如表3所示。表3烧结实验结果实施例2：以劣质煤（褐煤和烟煤）、高铁低硅铁矿粉和粘结剂焦油渣组成混合料，其中劣质煤质量分数为90%，高铁低硅铁矿粉质量分数5%，焦油渣质量分数为5%，将混合料混合均匀后，用对辊压球机压制成型，在800℃条件下用立式内热炉干馏12小时，然后进行重介质洗选，得灰分为11.6%，挥发分为8%，固定碳含量为80.4%的烧结用半焦，其中所用高铁低硅铁矿粉如表1所示，所用褐煤和烟煤成分如表4所示。表4煤工业分析/%在铁料一致的情况下，按如下方案配加燃料进行烧结试验：（1）75%焦粉（煤粉中<3mm比例50%）配加25%半焦；（2）65%焦粉（焦粉中<3mm比例40%）配加35%半焦，试验结果如表5所示。表5烧结实验结果实施例3：以劣质煤（泥煤、褐煤和烟煤）、高铁低硅铁矿粉和粘结剂水玻璃组成混合料，其中劣质煤质量分数为85%，高铁低硅铁矿粉质量分数8%，沥青质量分数为7%，将混合料混合均匀后，用对辊压球机压制成型，在820℃条件下用立式内热炉干馏13小时，然后进行重介质洗选，得灰分为11.2%，挥发分为6%，固定碳含量为82.8%的烧结用半焦，其中所用高铁低硅铁矿粉如表1所示，所用褐煤和烟煤成分如表6所示。表6煤工业分析/%在铁料一致的情况下，按如下方案配加燃料进行烧结试验：（1）75%焦粉（煤粉中<3mm比例50%）配加25%半焦；（2）65%焦粉（焦粉中<3mm比例40%）配加35%半焦，试验结果如表7所示。表7烧结实验结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结用半焦的生产方法，其特征在于以下成分按质量百分比组成混合料：劣质煤85%~90%，高铁低硅铁矿粉4%~10%，粘结剂4%~8%，将混合料混合均匀后压制成型，在700℃~850℃干馏7~15小时，然后在重介质比重为1.3~1.4的条件下进行重介质洗选，得到烧结用半焦。

【技术特征摘要】
1.一种烧结用半焦的生产方法，其特征在于以下成分按质量百分比组成混合料：劣质煤85％～90％，高铁低硅铁矿粉4％～10％，粘结剂5％～7％，将混合料混合均匀后压制成型，在700℃～800℃干馏7～12小时，然后在重介质比重为1.3～1.4的条件下进行重介质洗选，得到烧结用半焦；混合料中，劣质煤为泥煤、褐煤和高挥发分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，周明顺，翟立委，刘杰，徐礼兵，童晓宇，任伟，李金莲，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21