[发明专利]一种配加褐煤的炼焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼焦技术领域，具体涉及一种配加褐煤的炼焦方法。

背景技术

炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右（高温干馏），通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程。为了得到优质的焦炭，对炼焦配煤的要求为：灰分低、含硫量低、挥发分合适和良好的粘结性。目前，我国用于炼焦的主要煤种为肥煤和焦煤，但这两种煤在我国的储量占比较小，随着不断地使用，价格不断增长，导致炼焦成本升高。

褐煤是一种低煤化度煤，具有水分含量高、挥发分含量高、灰分高、含硫量低、粘结度极低的煤种，其成本低，但不适用于炼焦，在现有利用褐煤的炼焦工艺中，褐煤的使用量一般不超过10%，如果褐煤用量较高会造成焦炭的灰分超标，影响焦炭的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配加褐煤的炼焦方法，增加褐煤的用量占比，降低炼焦成本，同时能够减少焦炭中的灰分，保证焦炭的质量。

本发明的目的是这样实现的：一种配加褐煤的炼焦方法，包括以下步骤：

A、将褐煤破碎至粒径小于或等于5mm，再在无机酸溶液中浸泡1h至3h，浸泡温度为40℃至80℃；

B、用清水对步骤A得到的褐煤进行清洗，并利用温度为100℃至200℃的热风将褐煤风干至含水量低于8wt%；

C、将干燥后的褐煤与粘结剂按质量比（6～12）：1均匀混合，再在450℃至850℃的温度下干馏11h至18h，得到褐煤半焦；

D、将褐煤半焦、肥煤和焦煤按质量比（20～35）：（25～45）：（25～30）混合，然后破碎至粒度小于3mm的混合煤；

E、将步骤D得到的混合煤与粘结剂按质量比（10～15）:1均匀混合，再捣固成煤饼；

F、将煤饼送入炭化室，在1000℃至1300℃的温度下干馏15h至20h，得到红焦；

G、利用饱和的氢氧化钙溶液对红焦进行湿法熄焦，得到常温的焦炭；

H、将焦炭破碎至粒径小于80mm，再在饱和的氢氧化钙溶液中浸泡1h至3h；

I、用清水对步骤H得到的焦炭进行清洗，并利用温度为100℃至200℃的热风将焦炭烘干至含水量低于5wt%；

J、将干燥后的焦炭进行多级筛分并分别存储。

进一步地，步骤C和步骤E中的粘结剂由沥青与煤焦油按质量比（1～1.5）：1混合而成。

进一步地，步骤B中，清洗褐煤得到的废水经过过滤后用于配置无机酸溶液；步骤I中，清洗焦炭得到的废水经过过滤后用于配置氢氧化钙溶液。

进一步地，步骤A中，所述无机酸溶液由质量分数为5%的氢氟酸溶液与质量分数为3%的氯化氢溶液按体积比1:1混合而成。

本发明的有益效果是：1、褐煤经过酸浸处理，除去了一部分灰分；2、经过干馏炼成半焦，降低了挥发分、水分和灰分含量，并通过增加粘结剂提高粘结性；3、利用饱和的氢氧化钙溶液熄焦，并对破碎后的焦炭进行碱浸，降低了焦炭的灰分。4、褐煤的用量大幅度提高，减少了肥煤和焦煤的用量，有利于节约炼焦成本，且由于褐煤中硫含量很低，焦炭中的硫含量也远低于规定的上限值，适用于金属冶炼。综上，采用本炼焦工艺，最终得到的焦炭品质优良，具体表现为：硫含量≤0.35wt%，灰分≤wt13%，0.85wt%≤挥发分≤1.2wt%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

本发明的一种配加褐煤的炼焦方法，包括以下步骤：

A、将褐煤破碎至粒径小于或等于5mm，再在无机酸溶液中浸泡1h至3h，浸泡温度为40℃至80℃，采用无机酸对褐煤进行酸浸，能够脱除褐煤中的灰分，褐煤的粒径越小，脱灰效果越好，原褐煤中的灰分含量约为30wt%至40wt%，将褐煤破碎至粒径小于或等于5mm并经过酸浸后，褐煤中的灰分会下降6wt%至10wt%，达到22wt%至30wt%。

B、将无机酸溶液过滤掉，用清水对步骤A得到的褐煤进行清洗，清除褐煤表面残留的无机酸，并利用温度为100℃至200℃的热风将褐煤风干至含水量低于8wt%。

C、将干燥后的褐煤与粘结剂按质量比（6～12）：1均匀混合，再在450℃至850℃的温度下干馏11h至18h，得到褐煤半焦。通过添加粘结剂，使得褐煤半焦具有一定的粘结性，便于后续炼焦。通过低温干馏，褐煤中的灰分进一步降低，且挥发分降低，具体地，褐煤半焦的灰分降低至15wt%至25wt%，挥发分降低至8wt%至15wt%，成为适合炼焦的原料。