[发明专利]一种工业冶金用金属还原块及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业冶金用金属还原块(新焦炭)及其制备方法，尤其涉及一种使用焦末、焦煤(或粘性土)、粘合剂生产的工业冶金用焦及其制备方法，属于煤炭加工技术领域。

背景技术

国外的型焦技术一般是以粉煤为主体原料，配入粘合剂加压成型，再经炭化等后处理制备成一定形状、一定强度的型焦产品如美国FMC，日本DKS，德国BFL等公司均如此，其工艺相对比较复杂，设备投资大，生产成本高。

中国专利1718676公开的“型焦及其生产方法”是采用焦末或不粘煤等与沥青按一定比例混合，经过加热混合成型，再进行炭化成焦。在该方法中，由于沥青或石墨添加比重过高，因此其生产成本也较高。

目前国内型焦生产采用焦炉或土窑炼焦居多，一般用焦煤加配煤来制造型焦，产品质量不稳定，透气性差，含有较多的灰分硫分，炭化炉的燃料消耗大成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种以焦末为主要原料工业冶金用金属还原块(新焦炭)。

本发明的另一目的是提供上述工业冶金用金属还原块(新焦炭)的制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种工业冶金用金属还原块(新焦炭)，其特征在于，由以下以重量份计的成分组成：焦末100，粘合剂4-7和干粉添加剂2-8。

所述干粉添加剂优选为粘性焦煤或粘性土，其中，粘性焦煤的用量为3-8重量份，粘性土的用量为2-4重量份。

所述粘合剂优选由以下以重量份计的成分组成：

氢氧化钠1-2；

水100；

腐殖酸20-28；

硅粉0.3-0.6；

铬矿粉0.3-0.6；

聚乙烯醇缩甲醛0.3-0.6。

所述粘合剂由以下方法制备：将氢氧化钠、腐殖酸、聚乙烯醇缩甲醛、硅粉和铬矿粉按顺序加入水中，升温至65-75℃，搅拌25-35分钟，升温至75-85℃，搅拌25-35分钟，再升温至85-95℃，搅拌55-65分钟。

本发明还提供了上述工业冶金用金属还原块(新焦炭)的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：将焦末和干粉添加剂分别烘干，将焦末粉碎或球磨成粒径分别为3-4mm、1-2mm和30-100目颗粒，按重量比为35∶30∶35至45∶10∶45混合，将干粉添加剂粉碎至粒径为1-3mm颗粒；将焦末和干粉添加剂按比例混合；

第二步：将第一步所得产物与粘合剂按比例混合，碾合，冷压成型，在350-500℃炭化15-30分钟，再在900-1000℃炭化45-60分钟。

所述第二步中优选采用双螺旋混和机混合，采用立式双辊轮碾机碾合，并采用对辊低压成型机冷压成型。

本发明在技术上作出了一系列创新。首先，将焦末粉碎或研磨成不同粒径颗粒，改善结构配合密度；其次，腐殖酸盐作为主要粘合剂，对焦末有较好的粘合力，能获得较好的冷强度和反应活性；第三，加入硅粉和铬矿粉，大幅增强了型焦的热强度；型焦球经炭化炉高温炭化后，形成不溶于水的焦网骨架，进一步提高型焦的防水性和热强度。本发明生产的金属还原块(新焦炭)，其质量达到国家冶金焦的标准，与目前国内生产的型焦相比，产品粒度均匀，空隙率高(增加反应面积)，密度大，机械强度高，发热量混和热效率高，冶炼和铸造成品率高，适用于各类冶炼熔炉。本发明投资小、成本低和节能环保，经济效益和社会效益十分明显。

具体实施方式

下面结合实施例来具体说明本发明。

实施例1

一种工业冶金用金属还原块(新焦炭)，由以下以重量份计的成分组成：焦末100，粘合剂4和粘性土2。

所述粘合剂由以下以重量份计的成分组成：氢氧化钠1；水100；腐殖酸20；硅粉0.3；铬矿粉0.3和聚乙烯醇缩甲醛0.3。其由以下方法制备：将氢氧化钠、腐殖酸、聚乙烯醇缩甲醛、硅粉和铬矿粉按顺序加入水中，升温至65℃，搅拌25分钟，升温至75℃，搅拌25分钟，再升温至85℃，搅拌55分钟。

所述的一种工业冶金用金属还原块(新焦炭)的制备方法，具体步骤为：

第一步：将焦末和粘性土分别烘干，将焦末粉碎或球磨成粒径分别为3-4mm、1-2mm和30-100目颗粒，按重量比为35∶30∶35混合，将粘性土粉碎至粒径为1-3mm颗粒；将焦末和粘性土按比例混合；