CN101696365A - 利用焦炭碎末制造冶金块焦的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用焦炭碎末制造冶金块焦的方法，属于冶金焦炭技术领域。该方法过程包括：将玉米淀粉与膨润土、粘结指数大于75的烟煤粉、纯碱NaOH和水按质量比2～5∶10～20∶20～32∶0.0003～0.0005∶30～45混合加热制得粘结剂；再将粘结剂与焦炭碎末及水按质量比混和搅拌均匀成拌合物；拌合物通过振压成型机制成成型块焦，成型块焦在常温下自然干燥或利用余热在50～100℃下烘干，得到冶金块焦。本发明的优点在于，制造过程简单，制得的冶金块焦，不含对钢铁冶炼有害的成分，固定炭含量高、耐温强度好和燃烧性能佳的特点，密实度达到1300kg/m3以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用焦炭碎末制造冶金块焦的方法，属于冶金焦炭技术领域。
背景技术
焦炭是冶金行业的重要原料。在运输装卸过程中，约有10％～15％的焦炭会变成碎焦末(最大粒径小于20mm)。据有关资料介绍，我国每年的碎焦末产量在5000万吨以上。受冶金焦炭的质量和粒度限制，大量的碎焦末只能做为低级燃料处理，或做为炼焦原料进行二次焦化。
利用碎焦末成型冶金块焦，是一项技术含量高，附加值大的煤炭深加工技术，也是煤化学等领域研究攻关的重要课题之一，具有重要的社会效益和经济效益。其技术关键包括两个方面：一是粘结剂的组成，二是块焦成型方法。
根据调研和文献检索，国内外利用焦炭碎末成型冶金块焦的方法主要有以下几种：
(1)以沥青、煤焦油等为粘结剂，在常温下将焦炭碎末磨细成焦粉，然后把焦粉和粘结剂搅拌均匀，混合物送入成型机械进行挤压成型，制成焦粉块；将焦粉块送入烘干窑进行二次焦化，控制温度在170-340℃，烘干时间60-70分钟；冷却后即为焦粉成型产品。
(2)以硅酸盐水泥，水和添加剂，或水、腐植酸钠、阳离子淀粉、膨润土、硅酸钠、ZCM-1型水溶性絮凝剂，或以钠水玻璃、十二烷基硫酸钠、氟硅酸钠、水为粘结剂，与磨细后的碎焦末混合搅拌，将其混合物静压成型，经自然干燥或其它干燥处理即为成型产品。
(3)以硅酸钠、活性白碳黑、羟甲基纤维素、澎润土和水为主要成分制造粘结剂，与磨细后的焦炭粉混合制成焦炭糊，焦碳糊经挤压机挤压成球，然后送入烘干机烘干即为成品。
(4)将粒度在20-100目的焦炭粉与抗渗胶、或聚丙烯腈乳液、或浓缩108胶和烷基磺酸钠、或沥青粉，经混合、冷压、固化、焦化制备而得。
已有方法或多或少存在着这样或那样的不足，主要表现在以下几个方面：
(1)采用静压成型时，要求压力至少在10MPa以上，单机产量小于1吨/小时，难以满足工厂化生产要求。
(2)采用挤压成型时，需要把碎焦末磨细到一定细度，且挤压应力较小，成型块焦密实度低，难以保证初始强度要求。
(3)用上述各种粘结剂和成型方法成型的冶金块焦，存在或固定炭含量低、或常温强度低、或高温强度低、或燃烧性能不佳等问题。
发明内容
本发明的目在于提供一种利用焦炭碎末制造冶金块焦的方法，该制造方法过程简单。制得的冶金块焦，具有固定炭含量高、耐温强度好和燃烧性能佳的特点。
本发明是通过以下技术方案加以实现的，一种利用焦炭碎末制造冶金块焦的方法，其特征在于包括以下过程：
(1)粘结剂的制备：按玉米淀粉∶膨润土∶粘结指数75的烟煤粉∶纯碱∶水的质量比为2～5∶10～20∶20～32∶0.0003～0.0005∶30～45，首先在常温下把水、玉米淀粉和纯碱混合搅拌均匀，加热至50℃～80℃，在加热过程中不断搅拌30～60分钟，搅拌转度为20～30转/分钟，使之成为浆糊。然后用搅拌机把浆糊、膨润土和粘结指数75的烟煤粉混合搅拌5～10分钟，使之混合均匀成膏状，即成为以焦炭碎末制造冶金块焦的粘结剂。
(2)块焦成型：将步骤(1)制得的粘结剂与焦炭碎末按质量比15～20∶85～80混合成混合物，并按混合物与水的质量比为10∶(1.5～2.5)向混合物加水，然后用搅拌机搅拌均匀成拌合物，再采用块焦成型机，在振动压力为0.3～0.5MPa、振动频率为50Hz，振幅5±1mm的操作条件下将拌合物振压成型，得到形状为圆柱体、棱柱体、立方体或扁圆球体的成型块焦。
(3)成型块焦的干燥：将步骤(2)制得的成型块焦在常温下自然干燥或利用余热在50～100℃下烘干，得到冶金块焦。
本发明的优点在于，制造过程简单，制得的冶金块焦，其中不含对钢铁冶炼有害的成分，固定炭含量高、耐温强度好和燃烧性能佳的特点，密实度达到1300kg/m3以上，在1200℃环境中煅烧2小时后，表面完整不破碎；质量接近二级焦，不仅可用于中小型冶金高炉，还可作为配焦用于大型冶金高炉。
具体实施方式
实施例1
(1)把50kg水、6kg淀粉和0.06kg纯碱混合均匀，加热至60℃，在加热过程中不断搅拌30～40分钟，搅拌速度为20～25转/分钟，使之成为浆糊。然后再把所制浆糊与30kg膨润土、粘结指数为75的烟煤粉(大于100目)50kg混合，并以30转/分钟的速度搅拌5分钟，使混合物充分均匀成膏状，得到块焦粘结剂。
(2)取步骤(1)所制得的粘结剂20kg与135kg焦炭碎末和水22kg充分混合并搅拌均匀，控制转速30转/分钟，搅拌时间3分钟，得到用于制造冶金块焦的拌合物。
(3)将步骤(2)制得的拌合物加入块焦成型机成型，控制振动压力为0.5MPa，振幅5±1mm，频率50Hz，成型时间10s。得到圆柱状块焦。
(4)对脱模后的块焦进行自然干燥至其含水量小于5％，即可用于高炉冶炼钢铁。
实施例2
(1)把50kg水、6kg淀粉和0.06kg纯碱混合均匀，加热至60℃，在加热过程中不断搅拌30分钟，搅拌速度为20转/分钟，使之成为浆糊。然后再把所制浆糊与30kg膨润土、粘结指数为75的烟煤煤粉(大于100目)50kg混合，并以30转/分钟的速度搅拌5分钟，使混合物充分均匀成膏状，得到块焦粘结剂。
(2)取步骤(1)所制得的粘结剂20kg与137kg焦炭碎末和水19kg充分混合并搅拌均匀，控制转速30转/分钟，搅拌时间3分钟，得到用于制造冶金块焦的拌合物。
(3)将步骤(2)制得的用拌合物用块焦成型机成型，控制振动压力为0.5MPa，振幅5±1mm，频率50Hz，成型时间15s。得到圆柱状块焦。
(4)对脱模后的块焦进行自然干燥至其含水量小于5％，即可用于高炉冶炼钢铁。
实施例3
(1)把50kg水、6kg淀粉和0.06kg纯碱混合均匀，加热至60℃，在加热过程中不断搅拌30分钟，搅拌速度为20转/分钟，使之成为浆糊。然后再把所制浆糊与30kg膨润土、粘结指数为75的烟煤煤粉(大于100目)50kg混合，并以30转/分钟的速度搅拌5分钟，使混合物充分均匀成膏状，得到块焦粘结剂。
(2)取步骤(1)所制得的粘结剂20kg与142kg焦炭碎末和15kg充分混合并搅拌均匀，控制转速30转/分钟，搅拌时间3分钟，得到用于制造冶金块焦的拌合物。
(3)将步骤(2)制得的用拌合物用块焦成型机成型，控制振动压力为0.5MPa，振幅5±1mm，频率50Hz，成型时间10s。得到圆柱状块焦。
(4)对脱模后的块焦进行自然干燥至其含水量小于5％，即可用于高炉冶炼钢铁。
实施例4
(1)把50kg水、8kg淀粉和0.06kg纯碱混合均匀，加热至60℃，在加热过程中不断搅拌30分钟，搅拌速度为20转/分钟，使之成为浆糊。然后再把所制浆糊与30kg膨润土、粘结指数为75的烟煤煤粉(大于100目)50kg混合，并以30转/分钟的速度搅拌5分钟，使混合物充分均匀成膏状，得到块焦粘结剂。
(2)取步骤(1)所制得的粘结剂20kg与135kg焦炭碎末和22kg充分混合并搅拌均匀，控制转速30转/分钟，搅拌时间3分钟，得到用于制造冶金块焦的拌合物。
(3)将步骤(2)制得的用拌合物用块焦成型机成型，控制振动压力为0.5MPa，振幅5±1mm，频率50Hz，成型时间20s。得到圆柱状块焦。
(4)对脱模后的块焦进行自然干燥至其含水量小于5％，即可用于高炉冶炼钢铁。
实施例5
(1)把50kg水、7kg淀粉和0.06kg纯碱混合均匀，加热至60℃，在加热过程中不断搅拌30分钟，搅拌速度为20转/分钟，使之成为浆糊。然后再把所制浆糊与30kg膨润土、粘结指数为75的烟煤煤粉(大于100目)50kg混合，并以30转/分钟的速度搅拌5分钟，使混合物充分均匀成膏状，得到块焦粘结剂。
(2)取步骤(1)所制得的粘结剂20kg与135kg焦炭碎末和22kg充分混合并搅拌均匀，控制转速30转/分钟，搅拌时间3分钟，得到用于制造冶金块焦的拌合物。
(3)将步骤(2)制得的用拌合物用块焦成型机成型，控制振动压力为0.5MPa，振幅5±1mm，频率50Hz，成型时间20s。得到圆柱状块焦。
(4)对脱模后的块焦进行自然干燥至其含水量小于5％，即可用于高炉冶炼钢铁。
Claims (1)
1.一种利用焦炭碎末制造冶金块焦的方法，其特征在于包括以下过程：
(1)粘结剂的制备：按玉米淀粉∶膨润土∶粘结指数75的烟煤粉∶纯碱∶水的质量比为2～5∶10～20∶20～32∶0.0003～0.0005∶30～45，首先在常温下把水、玉米淀粉和纯碱混合搅拌均匀，加热至50℃～80℃，在加热过程中不断搅拌30～60分钟，搅拌转度为20～30转/分钟，使之成为浆糊，然后用搅拌机把浆糊、膨润土和粘结指数75的烟煤粉混合搅拌5～10分钟，使之混合均匀成膏状，即成为以焦炭碎末制造冶金块焦的粘结剂；
(2)块焦成型：将步骤(1)制得的粘结剂与焦炭碎末按质量比15～20∶85～80混合成混合物，并按混合物与水的质量比为10∶1.5～2.5向混合物加水，然后用搅拌机搅拌均匀成拌合物，再采用块焦成型机，在振动压力为0.3～0.5MPa、振动频率为50Hz，振幅5±1mm的操作条件下将拌合物振压成型，得到形状为圆柱体、棱柱体、立方体或扁圆球体的成型块焦；
(3)成型块焦的干燥：将步骤(2)制得的成型块焦在常温下自然干燥或利用余热在50～100℃下烘干，得到冶金块焦。
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|---|---|---|---|---|
| CN106590794A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-04-26 | 内蒙古万众炜业科技环保股份公司 | 一种烧烤炭生产方法 |
| CN112608777A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-04-06 | 安徽钢研新材料科技有限公司 | 一种废弃焦炭粉粘接再利用燃料及其制作方法 |
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2009
- 2009-10-21 CN CN200910070889A patent/CN101696365A/zh active Pending
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