一种低灰分高强度焦炭的制备方法

技术领域

本发明涉及煤炭加工技术领域，具体是一种低灰分高强度焦炭的制备方法。

背景技术

内炼制焦炭的原料，大都是由气、肥、焦、瘦四大配合煤，经过洗煤降低煤内所含灰分后使用，由于优质煤的贫乏，导致国内一级冶金焦的灰分规定为≤12%，远远高于国外8%的灰分指标，尽管国内一级冶金焦的灰分指标规定为≤12%，由于炼焦煤炭资源的现实状况，往往很难达到这个灰分标准，只好降低灰分指标使用；焦炭的灰分对高炉冶炼的影响十分显著：焦炭灰分增加1%，焦炭用量增加2.5%；焦炭灰分每降低1%，焦炭的抗碎率就提高1.8%；因此，降低焦炭的灰分是十分必要的。

目前常用的气、肥、焦、瘦四大配合煤，往往能够配出强度高的冶金焦，却很难配出达到一级冶金焦灰分≤12%指标的冶金焦。

发明内容

根据冶金焦灰分降低的必要性，本发明提出一种低灰分高强度焦炭的制备方法，制作低灰分的焦炭，提高冶炼产品质量和降低冶炼的能耗，实现冶金焦降低灰分的目的。

为实现上述目的，本发明的第一个方面提供了一种低灰分高强度焦炭，由以下重量百分数的成分组成：长焰煤35-50%、35-50%烟煤、7-15%煤焦油，其中：

所述长焰煤经干馏处理，所述长焰煤的粒度＜1mm；

所述烟煤的粒度≤2mm，所述烟煤的粘结指数＞65。

本发明的第二个方面提供了一种低灰分高强度焦炭的制备方法，用于制备上述的焦炭，包括以下步骤：

步骤一：按配方比例称取长焰煤、烟煤与煤焦油；

步骤二：将长焰煤与烟煤均匀混合后添加煤焦油，并再次混合均匀，得到混合料；

步骤三：将混合料压制成高压压块；

步骤四：将高压压块送入焦炉内进行常规碳化，即得到灰分＜10%，CSR=55-70%的低灰分高强度焦炭。

作为本发明再进一步的方案：步骤三中，混合料压制时每平方厘米受到的压力＞15t。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将干熘过的长焰煤，粘结指数＞65的烟煤和一定数量的煤焦油，按照比例混合后，在高强的压力下制成高压压块，然后把这些高压压块送入焦炉进行常规炭化，得到低灰分高强度的焦炭；由于添加使用干馏后的长焰煤作为焦炭的配合煤，降低了冶金焦的灰分；减少气、肥、焦、瘦常规配合煤种类，简化了炼焦煤的原料制备；低阶煤大量的使用，可以降低冶金焦炭的生产成本；低灰分高强度焦炭的使用，可以降低高炉的能耗。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的第一个方面提供了一种低灰分高强度焦炭，由以下重量百分数的成分组成：长焰煤35-50%、35-50%烟煤、7-15%煤焦油，其中：

所述长焰煤经干馏处理，所述长焰煤的粒度＜1mm；

所述烟煤的粒度≤2mm，所述烟煤的粘结指数＞65。

其中，长焰煤在中国煤炭分类国家标准中对煤化度最低的烟煤的称谓。它的挥发分特别高，燃烧时火焰长，因此而得名。长焰煤的粘结性很弱，一般不结焦，是非炼焦煤，主要作为动力和化工用煤。个别焦化厂在炼焦配合煤中，有时配用少量低灰低硫的长焰煤，以降低焦炭的灰分和硫分。

煤干馏是煤化工的重要过程之一，指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，煤的干馏是属于化学变化。按加热终温的不同，可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏。

烟煤是煤的一类，是煤进一步变质的产物，煤化程度中等。含碳量 80%～90%，含氢量4%～6%，含氧量10%～15%。根据挥发分含量，胶质层的厚度或工艺性质，可分为长焰煤、气煤、肥煤、炼焦煤、瘦煤和贫煤等，黑色，染手，致密而脆，条痕呈黑色，燃烧时冒浓烟，故称为烟煤。是重要的锅炉燃料和炼焦原料，也可用来干馏石油和制造煤气。

煤焦油是煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体。煤焦油按干馏温度可分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油，在焦炭生产中得到的煤焦油属于高温煤焦油。

本发明的第二个方面提供了一种低灰分高强度焦炭的制备方法，用于制备上述的焦炭，包括以下步骤：

步骤一：按配方比例称取长焰煤、烟煤与煤焦油；

步骤二：将长焰煤与烟煤均匀混合后添加煤焦油，并再次混合均匀，得到混合料；

步骤三：将混合料压制成高压压块；

步骤四：将高压压块送入焦炉内进行常规碳化，即得到灰分＜10%，CSR=55-70%的低灰分高强度焦炭。

上述步骤三中，混合料压制时每平方厘米受到的压力＞15t。

实施例1：

把45.5%干熘过的粒度＜0.6mm，灰分3.77%，挥发分11.1%的长焰煤；45.5%的粘结指数92.1粒度≤2mm的烟煤，灰分2.08%，挥发分43.4%；按照比例搅拌后添加煤焦油9%，继续搅拌混合，然后对这些原料施加每厘米压力22吨的压力制成高压压块，送入焦炉进行常规炭化，得到低灰分高强度焦炭。

实施例2：

把44%的干熘过粒度＜0.7mm，灰分10%，挥发分10%的长焰煤；44%的粘结指数92.1粒度≤2mm的烟煤，灰分2.1%，挥发分43%；按照比例搅拌后添加煤焦油12%，继续搅拌混合，然后对这些原料施加每厘米压力17吨的压力制成高压压块，送入焦炉进行常规炭化，得到低灰分高强度焦炭。

性能测试：

对实施例1与实施例2所提供的低灰分高强度焦炭进行检测，得到其各项数据，数 据参数见表1：

表1

由表1数据可知，本发明使用干馏后的长焰煤作为焦炭的配合煤，降低了冶金焦的灰分；减少气、肥、焦、瘦常规配合煤种类，简化了炼焦煤的原料制备；低阶煤大量的使用，可以降低冶金焦炭的生产成本；低灰分高强度焦炭的使用，可以降低高炉的能耗。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。