一种增加低质煤使用量的炼焦方法与流程

本发明属于煤炼焦，涉及一种增加低质煤使用量的炼焦方法。

背景技术：

1、随着炼铁产能的扩大，提供其原料的焦炭产能也得到了快速扩张，很多企业为了多生产焦炭，焦炉均会满负荷甚至超负荷生产。焦炭生产的主要原料为炼焦煤，因此在能源的利用过程中，对煤的依赖性比重较大。现有技术中，煤的利用途径主要在三个方面，其一利用煤进行气化得到合成气，比如专利公开号cn1721511a和专利申请号cn86105896，利用煤用来制备甲醇或者用来作为还原气；其二利用煤进行高温干馏生产焦炭，比如专利公开号cn1171807a,和专利公开号cn1465656a，利用煤生产的焦炭用于高炉炼铁；其三，由于石油资源的缺乏，利用煤直接液化制备油(专利公开号cn1676572a)代替石油也受到越来越多的重视。

2、由于炼焦煤作为一种不可再生的资源，且在我国分布很不均匀，其中强粘结性煤的资源量相对较少，但是弱粘结性煤的资源量却非常丰富。如何尽量少用强粘结性煤资源，扩大弱粘结性煤资源的使用量，并且保证焦炭的质量不发生劣化，满足高炉生产要求是摆在我们面前的一个大问题，另外由于弱粘结性煤的价格远远低于强粘结性煤，如果能够多使用弱粘结性煤进行炼焦，这将为炼焦生产过程的生产成本带来大幅降低，进而提高企业的经济效益。

3、目前随着高炉大型化发展及富氧喷吹等炼铁辅助技术的应用，高炉对焦炭质量的要求日趋提高。在当前配煤炼焦生产体系中，主焦煤配比达到50％以上，供需矛盾造成优质的炼焦煤资源短缺，如何提升炼焦技术，拓展和节约使用炼焦煤资源，已成为焦化生产以及焦化工作者面临的现实问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种增加低质煤使用量的炼焦方法，增加原料煤中气煤、瘦煤等低质煤的使用量，并通过控制炭化室内焦饼中心温度，即控制配合煤的加热速度和焖炉时间，改变炭化室内炼焦煤的温度梯度，保证胶质体的形成和充分反应，从而保证焦炭质量不劣化甚至焦炭质量提升，进而有效缓解炼焦煤资源短缺的风险，同时可有效增加炼焦过程中焦炉产量，降低炼焦生产过程结焦时间，降低炼焦生产过程能耗，从而降低炼焦生产成本，提高企业经济效益。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种增加低质煤使用量的炼焦方法，包括以下步骤：

4、s1，原料煤配比，选择气煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤以及瘦煤作为原料煤，按比例搅拌混合均匀得到配合煤，将所述配合煤进行破碎处理，之后喷水调节所述配合煤的水分；

5、s2，加热炭化，将经步骤s1处理后的配合煤在焦炉内进行加热炭化处理，待焦饼中心温度至第一目标温度后，控制焦饼的中心温度均匀降温至第二目标温度并保温一段时间，出炉得到焦炭；

6、s3，焦炭冷却，将出炉后的焦炭加入氮气中冷却，换热后的气体进行余热利用。

7、优选地，所述步骤s1中，所述原料煤包括按质量百分比计的如下单种煤：气煤27～31％，肥煤17～20％，1/3焦煤5～10％，焦煤34～37％，瘦煤10～12％。

8、优选地，所述步骤s1中，所述原料煤中，所述气煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤以及瘦煤的粒度均＜4mm。

9、优选地，所述步骤s1中，经破碎处理后的配合煤粒度小于3mm的比例占70～75wt％，所述配合煤的粒度大于5mm的比例为0～7wt％。

10、优选地，所述步骤s1中处理后的配合煤的水分含量为8～10wt％。

11、优选地，所述步骤s2中，所述加热炭化过程中，加热炭化温度为1060～1080℃，加热炭化时间为5～7h。

12、优选地，所述步骤s2中，所述第一目标温度为1060℃，所述第二目标温度为1030℃。

13、优选地，所述步骤s2中，所述焦饼中心温度的降温速率为8～10℃/h，所述保温一段时间为1.5～2h。

14、优选地，所述步骤s3中，所述焦炭的反应性cri＜24％，反应后强度csr＞67％。

15、本发明所提供的增加低质煤使用量的炼焦方法，具有以下有益效果：

16、1、本发明的增加低质煤使用量的炼焦方法，增加原料煤中气煤、瘦煤等低质煤的使用量，并通过控制炭化室内焦饼中心温度，即控制配合煤的加热速度和焖炉时间，改变炭化室内炼焦煤的温度梯度，保证胶质体的形成和充分反应，从而保证焦炭质量不劣化甚至焦炭质量提升，进而有效缓解炼焦煤资源短缺的风险，同时可有效增加炼焦过程中焦炉产量，降低炼焦生产过程结焦时间，降低炼焦生产过程能耗，从而降低炼焦生产成本，提高企业经济效益；

17、2、本发明的增加低质煤使用量的炼焦方法，可以使煤热解产生的胶质体充分融并长大和充分反应，可以在保证焦炭质量不劣化的条件下，有效提高弱粘结性煤的使用量；

18、3、本发明的增加低质煤使用量的炼焦方法，可有效缓解由于优质炼焦煤资源的减少而带来的炼焦煤资源短缺的风险；

19、4、本发明的增加低质煤使用量的炼焦方法，利用加热过程煤料传热温度梯度的增加，加快传热速度，可以有效降低炼焦生产过程结焦时间，使得炼焦周期明显缩短，从而增加炼焦过程焦炉产量；

20、5、本发明的增加低质煤使用量的炼焦方法，在炼焦后期温度的小幅下降，可以减少炼焦后期焦炭产生的裂纹，提高大块焦率。

技术特征：

1.一种增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述原料煤包括按质量百分比计的如下单煤：气煤27～31％，肥煤17～20％，1/3焦煤5～10％，焦煤34～37％，瘦煤10～12％。

3.根据权利要求1所述的增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述原料煤中，所述气煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤以及瘦煤的粒度均＜4mm。

4.根据权利要求1所述的增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，所述步骤s1中，经破碎处理后的配合煤粒度小于3mm的比例占70～75wt％，所述配合煤的粒度大于5mm的比例为0～7wt％。

5.根据权利要求1所述的增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，所述步骤s1中处理后的配合煤的水分含量为8～10wt％。

6.根据权利要求1所述的增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述加热炭化过程中，加热炭化温度为1060～1080℃，加热炭化时间为5～7h。

7.根据权利要求6所述的增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述第一目标温度为1060～1080℃，所述第二目标温度为1030℃。

8.根据权利要求7所述的增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述焦饼中心温度的降温速率为8～10℃/h，所述保温一段时间为1.5～2h。

9.根据权利要求1～8任一项所述的增加低质煤使用量的炼焦方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述焦炭的反应性cri＜24％，反应后强度csr＞67％。

技术总结本发明公开了一种增加低质煤使用量的炼焦方法，增加原料煤中气煤、瘦煤等低质煤的使用量，并通过控制炭化过程中焦饼中心温度，即控制配合煤的加热速度和焖炉时间，改变炭化室内炼焦煤的温度梯度，保证胶质体的形成和充分反应，从而保证焦炭质量不劣化甚至焦炭质量提升，进而有效缓解炼焦煤资源短缺的风险，同时可有效增加炼焦过程中焦炉产量，降低炼焦生产过程结焦时间，降低炼焦生产过程能耗，从而降低炼焦生产成本，提高企业经济效益。技术研发人员：王玉明,胡德生,朱彤,钱晖受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/6