[发明专利]一种型煤及其制备方法有效

专利信息
申请号: 200610118554.7 申请日: 2006-11-21
公开(公告)号: CN101191088A 公开(公告)日: 2008-06-04
发明(设计)人: 钱晖;周渝生;石洪志;顾德仁;沈红标;田广亚;张青 申请(专利权)人: 宝山钢铁股份有限公司
主分类号: C10L5/04 分类号: C10L5/04
代理公司: 北京市金杜律师事务所 代理人: 楼仙英
地址: 20190*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种型煤,尤其涉及一种在钢铁冶金领域中利用粉煤成型的型煤及其制备方法。

背景技术

在熔融还原铁生产工艺中,为了保证下部熔炼气化炉中填充床的透气性,该工艺要求使用具有一定粒度、颗粒尺寸在5~8mm以上的块状燃料,即块煤或块焦。然而,天然的块煤资源非常有限,而煤炭在开采、运输、筛分等过程中会产生大量的粉煤,因此,在实际生产中,一般都是将粉煤加工成具有一定形状和尺寸的“块煤”,这种“块煤”称为型煤。型煤被广泛应用于民用、化工和冶金等领域。

在现有的粉煤成型过程中,都要使用粘结剂,粘结剂的选择对型煤的性能指标有着至关重要的影响。在目前已使用的众多的粘结剂中,一种以糖蜜为基础的复合粘结剂应用比较广泛。其原因是:糖蜜是糖业生产的副产品,资源广泛、价格低廉、安全环保。如果单纯使用糖蜜作为粘结剂在常温下使粉煤成型,成型后粉煤颗粒间仅依靠糖蜜本身的粘性结合在一起,结合的效果非常差,型煤强度达不到实际使用要求。

为了解决单纯使用糖蜜产生的型煤强度差的问题,人们在用糖蜜制造型煤时会同时使用各种无机硬化剂来提高最终型煤产品的强度。例如,美国专利US4,738,685公开了采用粉煤、糖蜜和无机硬化剂的混合物生产型煤的方法。混合物中糖蜜的比例占5~15%,无机硬化剂的比例小于5%。此专利中所用的无机硬化剂是碳酸钙、磷酸钙、氧化铁、氧化铝中的一种或几种。因为糖蜜与无机硬化剂反应需要一定的时间和反应条件,如温度。因此,刚压制出的生球初始强度较差,不能马上使用,要在常温下自然养护1~3天,或者在200~300℃的温度下强制养护1小时以上。经过如此处理后的型煤才能具有足够的强度以保证在输送和贮存时不产生大量的破碎。然而在大规模生产时,养护1~3天要占用很大的养护场地,因为初始强度差,生球又不能堆得过高。如果使用高温养护来缩短养护时间,则需要大型加热设备,从而导致高的能源消耗及低的生产能力。

另一项中国专利CN1173018C公开了采用粉煤、糖蜜和生石灰的混合物制备型煤的方法。混合物中粉煤的重量份为100,糖蜜的重量份为7~15,生石灰的重量份为1~5。在此生石灰起到了调节粉煤中水分的作用,粉煤无需干燥。这是因为:生石灰与粉煤中所含的水分发生消化反应,消化反应放出大量的热量可以起到干燥粉煤的作用。

但是,上述利用生石灰精确调节混合物的水分在理想状态下是可行的,在实际生产过程中很难精确地、实时地控制生石灰的配入量。一旦生石灰的配入量与粉煤的水分、糖蜜的配入量相互之间不能很好地匹配,原料条件和粘结剂配方偏离了工艺设计的优化范围,型煤的质量就无法保证。水分与粘结剂配入量不匹配后会出现两种问题:一种情况是粉煤的表面水分较高而生石灰的配入量较少,消化反应无法去除全部表面水,多余的表面水分会进入糖蜜,糖蜜被大量稀释后粘度下降,成型后型煤强度变差。还有一种情况是粉煤的表面水分本身很低,生石灰的加入量过高,产生的后果是有大量的生石灰在压制前无法消化,也会导致型煤质量变差。另外,生石灰的消化反应需要一定的时间。在该项专利给出的原料条件及粘结剂配比情况下,消化反应所需的时间有可能从2分钟到2小时。在连续生产条件下这是一个很难判断和有效控制的参数。一旦在成型前生石灰的消化不充分,成型以后残留在型煤中的生石灰将与空气中的水分接触,继续发生消化反应从而引起型煤的胀裂,导致型煤强度下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种型煤,该型煤无需长时间养护就可使用。

本发明的另一目的在于提供一种型煤的制备方法,使得用该制备方法生产出的型煤

为实现上述目的,本发明提供了一种型煤,其组分重量百分比为:

粉煤:100;糖蜜:+5~15;生石灰:+0.5~1.5;无机硬化剂:+1~4。

所述的无机硬化剂是消石灰、氧化铁、石灰石中的一种或几种。粉煤中的水分<5%。

优选地,糖蜜的配比(Wt%)为:+8~10。

以下是本发明主要元素的作用及其限定说明:

糖蜜:5~15重量份

糖蜜配入量<5将不足以有效覆盖所有煤粉颗粒,起不到理想的粘结效果。糖蜜配入量>15,粘结能力则太强,将导致粘结剂成本升高。

生石灰:0.5~1.5重量份

生石灰在本发明中的作用是:与糖蜜中的水发生消化反应,其从内部放出的热量均匀,可以缩短型煤生球养护周期。如>1.5重量份,则可能因为水分和反应时间的限制导致消化反应不充分,影响型煤质量。如<0.5重量份,则消化反应放热的效果变差,养护时间相应延长。

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