[发明专利]炼焦煤的处理方法

说明书

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