[发明专利]一种冷压成型制备高强度型焦的方法

说明书

本发明涉及型焦成型工艺，公开了一种冷压成型制备高强度型焦的方法。所用粘结剂质量配比为：玉米淀粉0‑20份，沥青60‑80份，人造石墨或硼类化合物0‑5份，水泥或氧化镁0‑10份，乙酸乙酯0‑20份,氢氧化钠0‑2份。粘结剂总配比为焦粉质量的8.6%‑10.7%。将混合粘结剂与焦粉（冶金焦或石油焦）预先混匀，再加入一定量的水，经常温冷压成型获得型焦。本发明制备的型焦具有冷热强度高、热稳定好、成型率高、成本低等优良特性。

技术领域

本发明属于型焦成型工艺，涉及在常温下粘结剂与焦粉混合然后压制成型,制备出一种冷热强度高的型焦的方法。

背景技术

型焦是以废弃焦粉为原料，与粘结剂混合后压制成型，制备成具有一定机械强度并且满足冶炼需要的一种产品。沥青是型焦生产中常用的一种有机粘结剂，其中β树脂可以提供型焦的冷强度，高温炭化形成碳骨架提供型焦的热强度。但是由于沥青常温下是固态，无任何粘结性能，需要加热到熔点以上才能起到粘结剂作用。中国专利【申请号CN201210139885.4】指出，传统的沥青加入方式是将沥青在远高于其软化点（例如中温沥青软化点为75～95℃）的条件下（140-180℃）进行熔融，然后通过压力喷头将其喷入盛装有固体物料的搅拌设备中进行搅拌混匀。同时为防止沥青因受冷而凝固，在搅拌过程中必须进行保温处理，如此才能确保沥青与固体物料之间的充分的浸润和混合均匀，然后还要继续保温以便热压成型，这导致工艺操作困难和设备复杂化。为了减少这种弊端，需要改进工艺方法，添加溶剂以便常温下激活沥青的粘结性能，或添加淀粉常温下制备型焦，然后再加热到沥青熔点激活其粘结性能。中国专利【申请号CN201110131643.6】指出，添加二甲苯作为溶剂，可以不需要在成型前对沥青和粉料的混合料进行加热混捏，实现了常温下沥青作为粘结剂的使用。但是二甲苯是一种高致癌有机物，长期在此环境下生产操作，对工人的身体健康有极大的危害。玉米淀粉是一种常温有机粘结剂，在70-90℃时可以转变成糊化淀粉，由于糊化淀粉粘度更高，使得型焦冷强度进一步提高，但是在200℃以上会发生碳化现象，失去粘结性，无法提供高温强度。沥青改性剂人造石墨或硼类化合物的加入可以提高前期沥青未碳化前的粘度以及提高后期沥青碳化后的结焦值，抑制沥青中间相的生成，显著增加沥青抗氧化能力，改善沥青碳化后的微观结构，进一步提高型焦的高温强度。水泥或氧化镁的作用是补偿玉米淀粉在200℃以上碳化后失去粘结性的型焦强度，补偿沥青软化点温度后迅速下降粘度导致强度下降，以及碳化前由于发生缩聚反应导致粘结性下降的型焦强度，改善有机粘结剂高温性能不稳定的缺点。氢氧化钠的作用是可以促进糊化过程，降低糊化温度，直接影响淀粉的粘结性以及型焦的常温强度。

发明内容

本发明提供一种型焦粘结剂冷压成型制备型焦的方法，工艺流程简单，生产成本低廉，成型率高，冷热强度高，可以满足冶金矿热炉的要求。

为解决上述问题而采用了一种冷压成型制备高强度型焦的方法，将粘结剂加入到焦粉中混匀，加水或非水溶剂，经过常温压块成型，干燥获得型焦，包括以下具体步骤：

（1）原料焦粉放入原料仓中，原料仓中的焦粉通过皮带传送到锤式破碎机中，用破碎机将焦粉破碎至粒径为3mm以下；

（2）混合粘结剂成分，粘结剂成分加入到搅拌机中搅拌混匀，粘结剂成分包括以下质量配比：常温粘结剂0-20份，沥青60-80份，沥青改性剂0-5份，型焦强度稳定剂0-10份，淀粉糊化改性剂0-2份；

（3）同时把混合粘结剂通过螺旋给料机传送到破碎机中，在破碎机中，将焦粉与粘结剂成分混合，通过螺旋给料机的转速控制调整焦粉和粘结剂成分的配比，以便实现非间歇式连续压球，粘结剂总配比为焦粉质量的8.6%-10.7%；

（4）二者混合物一起通过皮带传送到卧式混料机中，在混料机中，加入水或非水溶剂，混匀焦粉与粘结剂成分，得到最终物料，混料机出口的物料温度要求是70-90℃，最终物料的水分含量为8%-15%，非水溶剂为0-20份，其中，水分加入量不超过15%；

（5）将最终物料压块成型得到湿块；