[发明专利]一种添加钢渣参与煤的焦化过程制备高反应性焦炭的方法

说明书

本发明公开一种添加钢渣参与煤的焦化过程制备高反应性焦炭的方法，包括：1)干燥：将炼钢钢渣干燥至水分含量小于1％；钢渣干燥前主要物质含量：CaO：32‑36％、TFe：25‑28％、MgO：10‑13％、SiO₂：10‑12％；2)筛分：将干燥后的钢渣进行筛分操作，粒度小于0.4mm的筛下物作为物料使用，去除大颗粒的筛上物；3)物料破碎与混合：将粒度小于5mm及A_d＝7‑9％、VM_d＝25‑29％的基础配合煤进行破碎至粒度小于2mm，将钢渣与煤搅拌混合，钢渣量为煤量的1.5‑5％；4)产品制备：向混合料中配入水分至4‑6％，再将混合物加入焦炉进行炭化，待焦炭成熟后冷却，获得高反应性焦炭。

技术领域

本发明属于煤高温热解成焦以及冶金废渣的资源化综合利用及环境保护的技术领域，具体涉及一种添加钢渣参与煤的焦化过程制备高反应性焦炭的方法。

背景技术

钢渣的合理利用和有效回收是现代钢铁工业技术进步的重要标志之一，是钢铁企业解决废钢短缺，降低生产成本，提高企业经济效益的一项重要措施，也是保护环境，减少污染、化害为利、变废为宝、利国利民的良策。

钢渣是炼钢过程中的必然副产物，其排出量约为粗钢产量的15％～20％，我国钢渣目前的利用率还比较低。近几年我国钢铁行业快速发展，2015年粗钢产量达10.5亿t，产量居世界第一位，按吨钢产渣10％～20％计算，全年产渣量为10500～21000万t以上。如按吨渣含金属铁10％计，则留在渣中的金属量达1050～2100万t以上。据统计我国历年堆放的各种黑色金属冶炼渣约2亿多t，每年仍有近千万吨的新渣弃置渣场，与农业争地。

钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿的原料和炼钢的返回料。钢渣的外循环主要是指用于建筑建材行业。

钢渣返烧结主要是利用钢渣中的残钢、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化锰等有益成分，而且可以作为烧结矿的增强剂，因为它本身是熟料，且含有一定数量的铁酸钙，对烧结矿的强度有一定的改善作用，另外转炉渣中的钙、镁均以固溶体形式存在，代替溶剂后，可降低溶剂(石灰石、白云石、菱镁石)消耗，使烧结过程碳酸盐分解热减少，降低烧结固体燃料消耗。配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流动性，增加铁的还原产量。但是配矿工艺对返烧结有影响，过度使用会造成P等有害元素的富集，配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。研究表明，当高炉炉料使用100％自熔性球团矿时，5％转炉渣作为溶剂加入会引起高炉运行不畅，原因是明显影响球团矿的软熔特性，增大软熔温度间隔，使炉渣粘性有增大趋势。另外钢渣的成分波动较大，烧结配矿时要求钢渣各种氧化物成分波动≤±2％，粒度要求一般小于3mm，钢渣在成分上很难满足要求，对钢渣破碎和筛分的要求也高。由于这些不利因素存在，尤其是各大钢铁公司普遍采用富矿冶炼，推行精料入炉方针，同时要求炼铁和炼钢工序的能耗和材料消耗指标不断降低，致使返回烧结利用的钢渣量越来越低。