[发明专利]石油延迟铸造碳材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石油焦生产技术领域，具体涉及一种石油延迟铸造碳材及利用捣固焦炉生产石油延迟铸造碳材的制备方法。

背景技术

目前国内常规铸造焦炭的生产一般以炼焦煤为主要原料配以沥青混合后装入顶装焦炉或捣固焦炉来进行高温干馏生产，其生产出来的铸造焦产品由于其工艺特点决定，产品灰分高，硫分高，显气孔率高，固定碳含量低，在整粒过程中产品的得率低，影响其多范围的应用，特别是传统铸造焦炭需使用我国紧缺的炼焦煤资源。用常规方法生产的铸造焦炭，由于产品灰分高、硫分高，增加了铸造行业铸造焦碳的用量同时还影响铸件的产品质量。

石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，石油焦为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，石油焦的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。 石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、水、灰等）这些指标决定石油焦的化学性质。 

发明内容

本发明的目的是提供一种石油延迟铸造碳材及其制备方法，该石油延迟铸造碳材灰分低、硫分低、结构致密、固定碳含量高；该制备方法中产品得率高，所生产的石油延迟铸造碳材满足大块度、高强度、高密度的质量要求。

本发明的技术解决方案为：一种石油延迟铸造碳材，该石油延迟铸造碳材显气孔率：32-40%、粒度：80-300 mm；硫分：0.2-0.8wt%、灰分：0.2-1.5wt%、挥发分：0.5-1.5wt%、固定碳：96.2-99.1wt%。

一种石油延迟铸造碳材的制备方法，制备步骤如下：a. 原料混合破碎：石油焦和沥青分别经预破碎后，将石油焦、沥青和焦粉掺配混合均匀粉碎，其中石油焦占混合原料总质量的35～62wt%，沥青重量为18～30wt%，剩余为焦粉；混合原料经粉碎后，使得细度达到小于3mm的颗粒占混合原料总质量分数的60%以上；

b. 原料含水量控制：粉碎后的混合原料经干燥，使得混合原料的含水量占混合原料总质量分数的12～16%；

c. 捣固焦炉干馏：将经干燥处理后的混合原料，经捣固成型，送入焦炉进行高温干馏煅烧，煅烧温度为1000～1300℃，结焦时间为26～36小时，得到石油延迟铸造碳材，石油延迟铸造碳材经水喷洒冷却熄焦，熄焦时间为10～250秒，使石油延迟铸造碳材的温度≤100℃；

d．产品后处理：出炉后的石油延迟铸造碳材，对粒度进行整粒，经筛分处理，使得石油延迟铸造碳材的粒度为80-300 mm。

本发明具有以下有益效果：

    1、目前国内常规生产出来的铸造焦碳使用炼焦煤为主要原料，由于其工艺特点决定，产品灰分高，硫分高，显气孔率高，固定碳含量低，在整粒过程中产品的得率低，影响其多范围的应用。而本发明是以石油焦为主要原料配以沥青、焦粉生产的石油延迟铸造碳材可以根据用户对产品的质量要求进行原料配比的调整，增加沥青配入量可提高产品密度，增加焦粉配入量可提高产品块度，通过不同石油焦配入量的比例，可使产品灰分、硫分符合用户要求。同时产品可以达到质量均匀、稳定可靠，块度大、结构致密、强度高。

    2、本发明中减少对不可再生煤炭资源的使用，避免对环境的破坏和污染；而对石油焦进行充分的利用，降低了生产成本，提高了企业在行业内的竞争力。

3、本发明生产出的石油延迟铸造碳材灰分比国内常规铸造焦降低5-9%。

    4、本发明生产出的石油延迟铸造碳材的固定碳含量比国内常规铸造焦高6-10%。

附图说明   

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1

    一种石油延迟铸造碳材，该铸造碳材的显气孔率：32-40%、硫分：0.2-0.8%、灰分：0.2-1.5%、挥发分：0.5-1.5%、固定碳：96.2-99.1%、粒度：80-300 mm。

实施例2