[发明专利]一种熔融还原炼铁工艺用型煤及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金用型煤及其制造方法，特别是涉及一种熔融还原炼铁工艺用型煤及其制造方法。

背景技术

众所周知，采用非高炉的熔融还原炼铁工艺已经可以在一定程度上用块煤来代替焦炭，但对于入炉煤颗粒尺寸仍有严格要求。目前应用于熔融还原炼铁熔炼炉的煤主要为大于8mm的块煤。颗粒尺寸小于或等于8mm的煤，会破坏炉况，影响冶炼过程的顺行，并且容易被煤气流带出，导致燃料损失引起热平衡失衡等许多问题。

由于熔融还原工艺所使用的煤有特定的要求，使所采购的块煤或统煤中含有的大量粉煤在熔融还原工艺应用中受到严格限制。而通过适当的方法将粉煤加工成可满足熔融还原工艺要求的型煤，使之可以与块煤一样直接入炉使用，可使粉煤得以充分利用，提高煤的利用率。目前，常规的工艺是采用水泥等粘结剂生产的型煤，会导致大量Al、Si和K、Na碱金属等对于炼铁工艺有害元素的带入。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种熔融还原炼铁工艺用型煤及其制造方法，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足熔融还原炼铁工艺的需要。

本发明的基本构思是这样的：

本发明通过添加氧化镁粉作为结合剂、以淀粉作为粘结剂，制造出具有优良机械强度和优良热强度且工艺简单、易于实现规模生产、适合熔融还原炼铁生产用的型煤。

本发明的熔融还原炼铁工艺用型煤的组分和重量份数包括：

煤粉100份，淀粉1-4份、氧化镁粉1-6份。

所说的粉煤粒度是影响成型的重要因素，粉煤粒度过大会损害其强度。用于本发明的粉煤粒度应小于8mm，优选地煤粉的粒度为0.01mm～5mm；

所说的淀粉为粘结剂，包括普通淀粉或预糊化淀粉中的一种以上；

所说的预糊化淀粉，可采用市售的商业化产品，如江苏无锡金陵塔淀粉有限公司生产的金陵塔牌预糊化(α)淀粉产品；

所说的氧化镁粉为结合剂，氧化镁化学结构式为MgO，可采用市售产品，如辽宁省营口市菱镁化工集团有限公司生产的氧化镁粉产品；

本发明优选的组分和重量份数包括：

煤粉100份，淀粉1-3份、氧化镁粉1-4份。

本发明的熔融还原炼铁工艺用型煤的制备方法之一，包括如下步骤：

按照比例，将普通淀粉加入8～9倍重量的90℃以上热水，搅拌糊化成为含水重量为80～90％的淀粉糊。按照比例，将氧化镁粉、粉煤混合后加入淀粉糊并补加适当水继续进行搅拌或碾拌，然后压制成熔融还原炼铁生产用的型煤粗品，再对型煤粗品在10～35℃养护1～5天，或在100℃-300℃下烘烤1～2小时，获得产品；

本发明的熔融还原炼铁工艺用型煤的制备方法之二包括如下步骤：

按照比例，将所说的预糊化淀粉与氧化镁粉、粉煤混合后加入适当水继续进行搅拌或碾拌，然后压制成熔融还原炼铁生产用的型煤粗品，再对型煤粗品在10～35℃下养护1～5天，或在100℃-300℃下烘烤1～2小时，获得产品；

方法一和方法二中，淀粉和氧化镁粉与粉煤在一起搅拌时，为提高型煤强度，需进行长滞留时间的搅拌，也可采用碾拌方式使原料间结合更为充分，搅拌或碾拌时间优选10-20分钟；

方法一和方法二中，在搅拌时，需要加入水，包括制备淀粉糊所含水在内的水的总重量含量为淀粉、氧化镁粉和粉煤总重量的10％-20％。水是成型阶段的润滑剂，可使煤粒之间易于滑动，有利于降低内摩擦，提高型煤的强度。同时必要的水才能保证使淀粉得以充分糊化，并使结合剂和粘结剂均匀分布在煤粒表面，有利于粘结。但成型水分过高会导致水膜过厚，影响煤粒的相互接近，同时也相对降低了粘结剂的浓度，会影响煤的强度。因此优选的，用于本发明的搅拌料水分控制在10％-20％。

采用上述配比和方法制备的熔融还原炼铁工艺用型煤，不仅没有Al、Si和K、Na碱金属等有害元素的带入，而且原料来源方便，检测结果表明，其具有优良的机械强度和热强度。可见，本发明提供了一种可以为熔融还原新型炼铁工艺提供性能优良的型煤，从而可充分的利用粉煤资源，有效增强其竞争能力。

具体实施方式

在下文中，将结合实施例对本发明作更详细的描述。此实例只用于例证的目的，本发明不能被解释为仅局限于此实例。

实施例中，热强度测试方法如下：

将型煤加入到通入氮气保护的1000℃的恒温反应炉中热解一小时，随后冷却到室温。测大于或等于10mm以及小于或等于2mm粒度占产物总重量的百分比。

实施例中，机械强度采用落下强度测试值来衡量，落下强度测试方法如下：