焦炭粒度均匀性的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种焦炭粒度均匀性的控制方法。该方法包括如下步骤：1)确定配煤方案为：气煤5～30％，1/3焦煤15～30％，肥煤5～20％，焦煤20～50％，瘦煤3～15％；2)控制配合煤的级配，使配合煤中各粒级满足：2.1)粒级≥3mm部分重量百分比≤25％，其中粒级≥5mm部分重量百分比≤5％，3mm≤粒级＜5mm部分重量百分比5～25％；2.2)0.5mm≤粒级＜3mm部分重量百分比40～50％，其中1mm≤粒级＜3mm部分重量百分比10～25％，0.5mm≤粒级＜1mm部分重量百分比20～35％；2.3)粒级＜0.5mm部分重量百分比≥35％；3)入炉炼焦。本发明专利技术通过合理的配煤并对配合煤的级配进行合理控制，在炼焦时可以形成紧密堆积，降低焦炭的气孔率，有利于焦炭裂纹的正常生成及延伸，从而得到粒度均匀的焦炭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金炼焦
，具体涉及一种焦炭粒度均匀性的控制方法。
技术介绍
焦炭粒度组成的均匀性影响高炉的透气性，焦炭粒度均匀，则焦炭之间孔隙率高，高炉透气性好。焦炭层透气性好，相应地，高炉软融带的透气性亦良好，焦炭到达炉缸时粒度也不至过小，过小会引起炉缸堆积。可见，炼焦生产工序配煤比和配合煤粒度组成的确定，除了需要确保得到一定的焦炭强度，还需要得到一定粒度均匀的焦炭。为实现焦炭粒度的均匀性，现有技术是采用干燥煤炼焦和配入一定比例粉碎至粒度≤0.4mm部分占90％以上、镜质组平均最大反射率为≥2.0％、成焦光学组织结构100％为惰性组分的煤种。按照现有技术实现焦炭粒度的均匀性，存在以下局限：1)采用干燥煤炼焦是对炼焦煤进行干燥预处理，需要建设炼焦煤的干燥装置。2)配入一定比例粉碎至≤0.4mm粒级部分占90％以上、镜质组平均最大反射率为≥2.0％、成焦光学组织结构100％为惰性组分的煤种，需要另外建设超细粉碎机对该煤种进行细粉碎。因此，现有实现焦炭粒度均匀性方法的工程投资较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种方法简单、成本较低的焦炭粒度均匀性的控制方法。本专利技术中，表示焦炭粒度均匀性的量设定为焦炭粒度均匀性系数，以K表示，并令：K＝100000/[(100-P)2*(大于等于80mm粒级焦炭所占比例)+(70-P)2*(60～80mm粒级焦炭所占比例)+(50-P)2*(40～60mm粒级焦炭所占比例)+(32.5-P)2*(25～40mm粒级焦炭所占比例)+(12.5-P)2*(小于25mm粒级焦炭所占比例)]；其中P代表焦炭平均粒度，且P＝(大于等于80mm粒级焦炭所占比例*100+60～80mm粒级焦炭所占比例*70+40～60mm粒级焦炭所占比例*50+25～40mm粒级焦炭所占比例*32.5+小于25mm粒级焦炭所占比例*12.5)/100；K值越大表示偏离平均粒度的焦炭量所占的比例越小，即靠近平均粒度的焦炭越多，那么焦炭的均匀性越好，焦炭之间的空隙率会越大。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种焦炭粒度均匀性的控制方法，包括如下步骤：1)确定配煤方案为：气煤5～30％，1/3焦煤15～30％，肥煤5～20％，焦煤20～50％，瘦煤3～15％；2)控制配合煤的级配，使配合煤中各粒级满足：2.1)粒级≥3mm部分重量百分比≤25％，其中粒级≥5mm部分重量百分比≤5％，3mm≤粒级＜5mm部分重量百分比5～25％；2.2)0.5mm≤粒级＜3mm部分重量百分比40～50％，其中1mm≤粒级＜3mm部分重量百分比10～25％，0.5mm≤粒级＜1mm部分重量百分比20～35％；2.3)粒级＜0.5mm部分重量百分比≥35％；3)入炉炼焦。进一步地，所述步骤1)中，气煤10～20％，1/3焦煤20～25％，肥煤10～15％，焦煤30～45％，瘦煤5～10％。本专利技术的专利技术人经过长期研究发现，在结焦的中后期，炭化室内由于成层结焦，相邻半焦层间温度梯度和收缩速度存在差异，产生收缩应力，导致焦炭裂纹的生成和发展。其中，大块煤粒内部致密度高，结构层片多以共价键结合，共价键能远大于分子间引力，当相邻半焦层界面处存在大块煤粒时，大块煤粒会阻碍裂纹的发展，致使焦块粒度偏大，同时焦块表面规则性差。而焦炭的气孔影响裂纹的发展，气孔率高的焦炭大块焦比例高，焦炭均匀性差。本专利技术通过合理的配煤并对配合煤的级配进行合理控制，在炼焦时可以形成紧密堆积，降低焦炭的气孔率，从而有利于焦炭裂纹的正常生成及延伸，避免因过多的大颗粒阻碍裂纹的延伸而导致的焦炭粒度不均匀化。按照本专利技术方法进行配煤炼焦，在无煤调湿、无型煤，传统4.3米以上顶装焦炉干熄焦条件下，本专利技术方法所得焦炭热强度CSR在65～72％，M40在87～90％，M10在5.5～6.5％，焦炭粒度均匀系数K≥3％。具体实施方式以下结合实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。某工厂有5种炼焦煤资源，分别编号为A矿气煤、B矿1/3焦煤、C矿肥煤、D矿焦煤和E矿瘦煤。确定配煤方案，具体各单种煤及配比见表1.表1 实施例1～4的配煤方案煤种A矿气煤B矿1/3焦煤C矿肥煤D矿焦煤E矿瘦煤配用重量百分比/％1020204010控制配合煤的级配，实施例1～4的配合煤中各粒级分布具体见表2。将表示焦炭粒度均匀性的量设定为焦炭粒度均匀性系数，以K表示，并令：K＝100000/[(100-P)2*(大于等于80mm粒级焦炭所占比例)+(70-P)2*(60～80mm粒级焦炭所占比例)+(50-P)2*(40～60mm粒级焦炭所占比例)+(32.5-P)2*(25～40mm粒级焦炭所占比例)+(12.5-P)2*(小于25mm粒级焦炭所占比例)]；其中P代表平均粒度，且P＝(大于等于80mm粒级焦炭所占比例*100+60～80mm粒级焦炭所占比例*70+40～60mm粒级焦炭所占比例*50+25～40mm粒级焦炭所占比例*32.5+小于25mm粒级焦炭所占比例*12.5)/100。表2 实施例1～4的配合煤中各粒级的量实施例1～4的焦炭的平均粒度P及粒度均匀性系数具体见表3。表3 实施例1～4的焦炭粒度组成及粒度均匀性系数从表2可以看出：实施例1中，配合煤中粒级≥3mm部分重量百分比达到34.06％，0.5mm≤粒级＜3mm粒级重量百分比为37.69％，粒级＜0.5mm部分重量百分比为28.25％，不满足本专利技术技术方案3)中配合煤级配的技术指标范围，从表3可以看出，炼焦所得焦炭粒度均匀性较差，均匀性系数K值为2.57。实施例2中，配合煤级配也不满足本专利技术技术方案3)中配合煤级配的技术指标范围，炼焦所得焦炭粒度均匀性也较差，均匀性系数K值为2.65。实施例3和实施例4中，配合煤级配均满足本专利技术技术方案3)中配合煤级配的技术指标范围，炼焦所得焦炭粒度均匀性好，均匀性系数K值分别为3.05和3.36。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炭粒度均匀性的控制方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：1)确定配煤方案为：气煤5～30％，1/3焦煤15～30％，肥煤5～20％，焦煤20～50％，瘦煤3～15％；2)控制配合煤的级配，使配合煤中各粒级满足：2.1)粒级≥3mm部分重量百分比≤25％，其中粒级≥5mm部分重量百分比≤5％，3mm≤粒级＜5mm部分重量百分比5～25％；2.2)0.5mm≤粒级＜3mm部分重量百分比40～50％，其中1mm≤粒级＜3mm部分重量百分比10～25％，0.5mm≤粒级＜1mm部分重量百分比20～35％；2.3)粒级＜0.5mm部分重量百分比≥35％；3)入炉炼焦。

【技术特征摘要】
1.一种焦炭粒度均匀性的控制方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：1)确定配煤方案为：气煤5～30％，1/3焦煤15～30％，肥煤5～20％，焦煤20～50％，瘦煤3～15％；2)控制配合煤的级配，使配合煤中各粒级满足：2.1)粒级≥3mm部分重量百分比≤25％，其中粒级≥5mm部分重量百分比≤5％，3mm≤粒级＜5mm部分重量百分比5～25％；2.2)0.5mm≤粒级...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍俊芳，王元生，尹腾，薛改凤，常红兵，梁尚国，任玉明，项茹，宋子逵，张雪红，陈鹏，陈细涛，詹立志，
申请(专利权)人：武汉钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42