[发明专利]单种弱粘结性煤的室式炼焦工艺

说明书

本发明属于煤炭的加工和利用领域，具体地讲是一种煤炭焦化的新工艺。

炼焦是煤炭热加工的一种方法。在现代炼焦炉中，煤的结焦过程是在焦炉炭化室中进行的。一座焦炉由几十孔炭化室组成，每孔炭化室两侧有一个燃烧室，在其中燃烧产生炼焦煤气，使燃烧室的温度提高，热量经炉墙传入炭化室。在炭化室中，煤在隔绝空气的条件下被加热，随着加热温度的提高，不断发生缩合、缔合反应，最终生成焦炭。用室式焦炉炼焦时，原料煤本身的性能直接影响焦炭的质量。具有粘结性是炼焦用煤必不可少的条件。无粘结性或弱粘结性煤不能单独在现有的室式焦炉上炼出具有一定强度的焦炭，这是国内外已有技术中一致公认的事实（见煤炭工业出版社1983年出版的“煤炭的加工和利用”一书）。

本发明的目的是为了扩大炼焦用煤的资源，充分利用我国地下储量丰富的弱粘结性煤，采用成型、高温的快速炼焦工艺，使单种弱粘结性煤能炼出强度较高的优质焦炭。

本发明的炼焦工艺和一般室式焦炉散装煤炼焦一样，包括煤料破碎、捣固、装煤、焦化过程，主要是对炼焦时的外在因素如煤的粒度、堆比重、加热速度、加热温度等加以研究，通过试验，找到了单种弱粘结性煤（如瘦煤）合理的炼焦工艺，其特征在于：将单种弱粘结性煤粉碎，用成型机捣固成整体煤饼，装入高温焦炉中焦化。单种弱粘结性煤的粉碎粒度控制在小于3mm级占90%以上。成型机捣固的整体煤饼的堆比重达1～1.1T/M³，具有较好的结焦效果。高温焦炉的温度为1300～1400℃，当达到1350℃时具有较好的综合效果。

本发明针对弱粘结性的煤（如瘦煤）受热时产生胶质体少的缺点，采用高温炼焦，使胶质体充满程度增大，减慢气体的排出速度，提高了膨胀压力和粘结性。采用煤料予先捣固压实，煤粒间的距离缩小，使弱粘结性煤（如瘦煤）得以充分粘结，改善了结焦性能。捣固提高了堆比重，使之有较好的导热性，提高了生产能力。由于采用了严格的破碎工艺，使单种弱粘结性煤（如瘦煤）破碎粒度控制在小于3mm级占90%以上，保证了焦炭强度的提高。由于采取合理的焦炉结构，使炭化室的温度可以达到1300℃以上，保证了快速炼焦工艺的实现。

总之，单种弱粘结性煤（如瘦煤）经严格破碎、捣固成型，高型快速焦化，可以达到优质冶金焦标准。这一新工艺的实现，不仅扩大了炼焦用煤资源，提高了社会经济效益，而且结束了单种弱粘结性煤（如瘦煤）不能成焦的历史，为煤炭加工业的发展做出了新的贡献。

本发明通过以下实施例进一步加以说明。

1＃单种瘦煤（灰分（A）10.86%，水分10%，挥发分（V）13.92%，胶质层厚度（Y）5mm，焦渣特征3＃），用破碎机破碎至粒度＜3mm级占95%，煤料分层下入侧装煤车的成型箱内，用500kg双杆成型机，在10分钟内捣实成煤饼（1.1T/M³），其形状、体积与焦炉炭化室大体相当，然后用托煤板从焦炉的机侧推入炭化室内，控制炉内温度，高速升至1350℃焦化，经12小时出焦。

2＃单种瘦煤（水分1%，灰分（A）10.64%，挥发分（Vr）17.84%，胶质层厚度（Y）8mm，焦渣特征4＃），煤料破碎细度3mm占95%，堆比重1T/M³，1400℃高温炼焦，经12小时出焦。

试验数据

（进行强度试验设备：小转鼓，采用＞60～80mm焦炭）