CN101838541A - 炼焦煤的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及炼焦煤的处理方法。本发明所解决的技术问题是提供一种新的炼焦煤的处理方法，以改善炼焦煤的性能。具体地，是在惰性气体环境加热炼焦煤，惰性气体的温度为280-450℃。通过上述处理方法，可使炼焦煤的塑性温度区间增宽，炼焦过程中的液态产物增加，改善炼焦煤流动性，从而达到改善炼焦煤的结焦性能的目的。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及炼焦煤的处理方法。
背景技术
焦化行业的快速发展，炼焦煤资源的紧张程度进一步加剧，各焦化企业都在想方设法降低炼焦成本，而提高炼焦煤的粘结性或结焦性是焦化科研工作者的目的。宝山钢铁股份有限公司采用快速加热的方法来提高低煤化度煤的结焦性能，新日本制铁株式会社采用快速加热的方法对炼焦煤进行改性，从而提高焦炭质量或降低炼焦成本。
在上述应用背景下，本发明的发明人欲寻求一种改善炼焦煤性能的处理方法。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种新的炼焦煤的处理方法，以改善炼焦煤的性能。
具体地，解决本发明技术问题是通过以下技术方案实现的：
采用惰性气体环境加热炼焦煤，惰性气体的温度为280-450℃。
煤的塑性是煤在结焦过程中软化、熔融形成胶质体呈塑性状态时所具有的性质，是炼焦煤重要性质之一，对焦炭质量具有重要影响。煤的塑性温度区间(煤软化至固化的温度区间)从一个侧面反映了胶质体的质量和煤种间配合性。塑性温度区间增宽，增加炼焦过程中的液态产物，流动性改善，有利于改善炼焦煤的结焦性能[1]。本发明的处理方法是通过将惰性气体加热到一定温度后，在惰性氛围下处理炼焦煤，达到增加炼焦煤塑性温度区间的目的。其原理是依靠快速加热来改善炼焦煤的性能，通过预热后的惰性气体与炼焦煤接触，在接触的瞬间，预热后气体与炼焦煤迅速的传热，达到给炼焦煤快速加热的目的。而采用惰性气体则是为了防止炼焦煤氧化而达不到改善性能的目的。由于惰性气体的温度决定炼焦煤塑性稳定区间的改善效果：若温度过低，则不能达到增加炼焦煤塑性温度区间的效果；若温度太高，炼焦煤粉性能的发生改变而达不到预期效果；故控制惰性气体的加热温度为280℃-450℃之间。
经过筛选，当惰性气体温度在340℃-420℃之间时，塑性温度区间增宽更加显著。
在应用过程中，惰性气体可采用氮气、氩气、氦气等，气体种类对气体温度、及炼焦煤粉性能改善没有影响，鉴于氮气价廉易得，所以本发明处理方法优选氮气作为惰性气体应用。
具体应用过程中，本发明炼焦煤的处理方法是由如下步骤完成：
A、在反应设备中先充入惰性气体，并加热惰性气体至280-450℃；或在反应设备中先充入温度为280-450℃的惰性气体，
B、加入炼焦煤，在惰性气体的环境接触，使惰性气体与炼焦煤传热充分；
C、收集炼焦煤。
在上述方法中，惰性气体的温度优选340-420℃。
反应设备可采用流化床或流化管。该流化管包括：进气管；进料管；气料混合出口管，气料混合出口管与进气管和进料管连通；带料气管，连接到进料管。
进一步的，当反应设备采用流化管时处理方法如下：
A、先充入已加热至280-450℃的惰性气体；或充入惰性气体，并加热至280-450℃；
B、稳定惰性气体的温度，并控制其流速在2m/s-9.0m/s后加入炼焦煤；
C、收集反应后的炼焦煤，并用惰性气体进行冷却，防止炼焦煤在氧化氛围中氧化。采用流化管处理炼焦煤的方法中，步骤B控制惰性气体的流速为2m/s-9.0m/s，目的是使炼焦煤与加热后的惰性气体充分接触。
为保证炼焦煤在流化管中能有较好的流动性，需要将炼焦煤粉碎至粒度小于0.5mm。为了保证生产效率，发明人是采用螺旋下料机添加炼焦煤煤粉，保证其连续、稳定的加入流化管中。
进一步地优选，步骤A中的惰性气体温度宜控制在340℃-420℃之间；炼焦煤粉碎至粒度在0.1-0.3mm之间。
本发明处理方法的有益效果：可使炼焦煤的塑性温度区间增宽，炼焦过程中的液态产物增加，改善炼焦煤流动性，从而达到改善炼焦煤的结焦性能的目的。
附图说明
图1为采用流化管处理炼焦煤的示意图。
1-进气管，2-进料管，3-气料混合出口管。
具体实施方式
以下通过对本发明具体实施方式的描述说明但不限制本发明。
取炼焦用煤6000g，将其粉碎到0.1～0.3mm，将用于对比例和实施例。采用如图1所示流化管处理，惰性气体通过进气管1进入，煤粉通过进料管2进入，反应后经气料混合出口管3排出。
对比例
取上述粉碎至0.1～0.3mm之间的炼焦煤1000g，在没有采用本发明方法处理时，对其塑性温度进行检测，检测结果见表1。
表1：对比例炼焦煤塑性温度
注：T1-软化温度；T2-始膨温度；T3-固化温度；T3-T1-为塑性温度区间
此对比例的炼焦煤粉的塑性温度区间为81℃。
实施例1
在已准备好的炼焦煤粉中，取其中的1000g放入到螺旋下料机中。采用本发明方法，先将氮气加热到280℃，在氮气温度和流速稳定后。打开螺旋下料机，通过螺旋下料机将煤粉连续稳定的加入，使煤粉与氮气在如图1所示的流化管中相接触，经气料混合出口管3排出，收集煤粉，在通氮气冷却后，对其进行塑性温度的化验，得到其塑性温度见表2。
表2：实施例1炼焦煤塑性温度
由表2可以看出，通过本发明方法处理后，炼焦煤的塑性温度区间增宽1℃。
实施例2
在已准备好的炼焦煤粉中，取其中的1000g放入到螺旋下料机中。采用本发明方法，先将氮气加热到340℃，在氮气温度和流速稳定后，打开螺旋下料机，通过螺旋下料机将煤粉连续稳定的加入，使煤粉与氮气在如图1所示的流化管中相接触，经气料混合出口管3排出，收集煤粉，在通氮气冷却后，对其进行塑性温度的化验，得到其塑性温度见表3。
表3：实施例2炼焦煤塑性温度
由表3可以看出，通过本发明方法处理后，炼焦煤的塑性温度区间增宽3℃。
实施例3
在已准备好的炼焦煤粉中，取其中的1000g放入到螺旋下料机中。采用本发明方法，先将氮气加热到380℃，在氮气温度和流速稳定后，打开螺旋下料机，通过螺旋下料机将煤粉连续稳定的加入，使煤粉与氮气在如图1所示的流化管中相接触，经气料混合出口管3排出，收集煤粉，在通氮气冷却后，对其进行塑性温度的化验，得到其塑性温度见表4。
表4：实施例3炼焦煤塑性温度
由表4可以看出，通过本发明方法处理后，炼焦煤的塑性温度区间增宽7℃。
实施例4
在已准备好的炼焦煤粉中，取其中的1000g放入到螺旋下料机中。采用本发明方法，先将氮气加热到420℃，在氮气温度和流速稳定后，打开螺旋下料机，通过螺旋下料机将煤粉连续稳定的加入，使煤粉与氮气在如图1所示的流化管中相接触，经气料混合出口管3排出，收集煤粉，在通氮气冷却后，对其进行塑性温度的化验，得到其塑性温度见表5。
表5：实施例4炼焦煤塑性温度
由表5可以看出，通过本发明方法处理后，炼焦煤的塑性温度区间增宽13℃。
实施例5
在已准备好的炼焦煤粉中，取其中的1000g放入到螺旋下料机中。采用本发明方法，先将氮气加热到450℃，在氮气温度和流速稳定后，打开螺旋下料机，通过螺旋下料机将煤粉连续稳定的加入，使煤粉与氮气在如图1所示的流化管中相接触，经气料混合出口管3排出，收集煤粉，在通氮气冷却后，对其进行塑性温度的化验，得到其塑性温度见表6。
表6：实施例2炼焦煤塑性温度
由表6可以看出，通过本发明方法处理后，炼焦煤的塑性温度区间增宽4℃。
由上述实例可见，采用本发明处理方法后，炼焦煤的塑性温度区间均有增宽，尤其是在惰性气体温度为340-420℃时，塑性温度区间增宽显著。通过在惰性气体氛围下加热炼焦煤，使得炼焦过程中的液态产物增加，改善炼焦煤流动性，炼焦煤的结焦性能明显改善。综上，该技术简单易行，现场工艺流程改造方便，可行性强，应用前景广。
参考文献：
[1]潘立慧 魏松波，炼焦技术问答，北京：冶金工业出版社，2007。
Claims (10)
1.炼焦煤的处理方法，其特征在于：采用惰性气体环境加热炼焦煤，惰性气体的温度为280-450℃。
2.根据权利要求1所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：所述的惰性气体的温度为340-420℃。
3.根据权利要求1或2所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：所述的惰性气体为氮气。
4.根据权利要求1所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：它是由如下步骤完成：
A、在反应设备中先充入惰性气体，并加热惰性气体至280-450℃；或在反应设备中先充入温度为280-450℃的惰性气体，
B、加入炼焦煤，在惰性气体的环境下反应；
C、收集炼焦煤。
5.根据权利要求4所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：步骤A中加热惰性气体至340-420℃。
6.根据权利要求4或5所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：所述反应设备为流化管或流化床。
7.根据权利要求6所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：采用流化管处理炼焦煤时的处理方法如下：
A、先充入已加热至280-450℃的惰性气体；或充入惰性气体，并加热至280-450℃；
B、稳定惰性气体的温度，并控制其流速在2m/s-9.0m/s后加入炼焦煤；
C、收集反应后的炼焦煤，并用惰性气体进行冷却。
8.根据权利要求7所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：先将将炼焦煤粉碎至粒度小于0.5mm再加入流化管中。
9.根据权利要求8所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：炼焦煤粉碎至粒度在0.1-0.3mm之间。
10.根据权利要求7-9任一项所述的炼焦煤的处理方法，其特征在于：步骤A中的惰性气体温度控制在340℃-420℃之间。
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|---|---|---|---|---|
| CN102748949A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-10-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 粉状物料加热装置及工艺 |
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| CN1643110A (zh) * | 2002-02-07 | 2005-07-20 | 联邦科学及工业研究组织 | 冶金焦炭的生产 |
| CN101157874A (zh) * | 2007-11-20 | 2008-04-09 | 济南钢铁股份有限公司 | 炼焦煤尘成型工艺方法 |
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