[发明专利]一种配入生物质的捣固炼焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配入生物质的捣固炼焦方法，属于煤化工技术领域。

背景技术

烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950～1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终支撑焦炭，这一过程叫高温炼焦。通过高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值燃料，又是重要的有机合成工业原料。其他诸如纯苯、甲苯、二甲苯、工业萘和煤焦油等也是重要的化工原料。

高温炼焦目前主要有传统的顶装焦炉炼焦和最近十年来开始在国内兴起的侧装捣固炼焦。顶装焦炉炼焦是将散煤用装煤车通过焦炉顶部的装煤孔以重力的方式装入炭化室的炼焦方式。捣固炼焦则是将散煤通过捣固机械捣固成体积略小于炭化室的煤饼后，由装煤车从焦炉的侧面推入炭化室内进行高温干馏。相对于传统的焦炉工艺，捣固型焦炉采取了原煤预混捣固、炉顶消烟除尘车、旁插布袋式除尘器、集尘拦焦车以及增大炉门密闭性等措施，可以使焦炭生产过程中的污染物排放减少75％，除尘率达90％以上。这种技术可以有效减少主焦煤配比，增大焦炭强度、提高焦炭产量和质量，有利于焦化副产品回收等，经济效益和环保效益非常显著。

尽管捣固炼焦有诸多优点，但与顶装焦炉炼焦相比，其缺点也非常突出。除了生产设备复杂、环保控制要求严外，生产过程中常常发生煤饼剥皮、垮塌，严重影响着焦炉生产水平的正常发挥。

机侧塌煤会使炉口余煤增多，工人劳动量增大，现场卫生环境差；装煤过程无论机侧后塌还是焦侧前塌，装煤完毕都需要处理炉口余煤，需要消耗一定的时间，这样就增加了单炉操作时间，降低焦炉生产作业系数K₃，影响正常的生产和检修；塌煤使炭化室内煤饼高度参差不齐，影响炉温，给调火工作带来困难；炭化室内温度不均，严重时甚至会导致难推焦事故；机侧塌煤使成焦后机侧炉头焦饼高度降低，焦饼与推焦杆头接触的面积少，推焦时推焦杆将焦炭挤压到炉墙导致炉墙损坏加剧，同时也可能导致难推焦事故；塌煤造成机侧炉口位置煤饼高度不足，使炭化室顶部空间增大、温度升高，热解出来的煤气在此区域停留时间增加，在高温下发生二次裂解反应，进而使炭化室顶部、上升管内壁生成大量的石墨，严重可能导致焦饼难推、荒煤气导出不畅、装煤困难等一系列问题，给正常的安全、生产带来了诸多麻烦。因此，在捣固炼焦工艺中应采取措施避免煤饼垮塌。

导致煤饼垮塌的因素较多，其中配合煤水分高是造成煤饼垮塌的一个重要原因，捣固炼焦工艺要求配合煤水分控制在10%左右，当水分超过控制指标时，就应该采取其他一些必要、可行的措施以减少煤饼垮塌现象的发生。

发明内容

为提高捣固炼焦过程中煤饼的稳定性，减少煤饼垮塌，稳定焦炉生产，本发明提供一种配入生物质的捣固炼焦方法。

本发明通过下列技术方案实现：一种配入生物质的捣固炼焦方法，经过下列步骤：

A、将干燥的生物质原料破碎至长度小于2cm、直径小于0.5cm，得到生物质物料；

B、按配合煤质量的0.25～1%取步骤A所得生物质物料，将生物质物料与水分大于10%的配合煤混合均匀，得到混合物料；

C、将步骤B的混合物料按常规捣固成煤饼；

D、将步骤C所得煤饼按常规送入焦炉炭化室中，在下列条件下进行炼焦：

结焦时间：23h

焦饼中心温度：1000℃

集气管压力：125pa

结焦末期炭化室底部压力：5pa

最大膨胀压力：5～7KPa

燃烧室标准火道温度：机侧和焦侧均为1250℃

升温速度：开始～第3小时，0.1～0.2℃/min；

第3小时～第5小时，0.15～0.25℃/min；

第5小时～第7小时，0.3～0.4℃/min；

第7小时～第9小时，0.6～0.7℃/min；

第9小时～第12小时，1.5～2℃/min；

第12小时～第14小时，2.5～3.5℃/min；

第14小时～第16小时，0.4～0.8℃/min；

第16小时～第23小时，0.1～0.2℃/min。

所述步骤A的生物质原料为紫茎泽兰、麦秆、玉米杆或油菜杆。

所述步骤C的煤饼尺寸为13250×440×（4800～5200）mm，煤饼密度为1000kg/m³。

本发明具备的优点及效果：