[发明专利]气化、干馏、碳化综合系统性焦化法

说明书

技术领域

本发明涉及煤的焦化领域，特别是针对肥煤、气煤、不粘煤、长焰煤、褐煤、泥煤的焦 化方法及焦化产品的型焦化。

背景技术

现有焦化技术即自然焦化法，所用原料煤的主体选择焦煤，焦煤由于其自然特性，具有 较高的粘结性能，在高温条件下，煤粒与煤粒相互粘结成团，待煤中挥发份受热溢出后，就 自然形成了无定型焦炭产品，这个焦化过程称为碳化过程。通常，靠原料焦煤本身自然固有 的粘结特性实施将其焦化的现有焦化技术称为“自然焦化法”。

评价煤的粘结性大小，使用“粘结指数G”来表示，没有粘结性就称其粘结指数G＝0，使 用现有的自然焦化技术无法将大量的粘结指数很低的、除焦煤之外的煤焦化。

我国煤炭资源储量很大，特别是肥煤、气煤、不粘煤、长焰煤、褐煤、泥煤，近些年来 新发现储量也很多，煤种也很齐全，但是焦煤储量不多，分布不均，不能满足需求。从而焦 炭、特别是高质量的焦炭对焦煤供不应求，在国际市场上尤为突出。

现有自然焦化技术使用原料为焦煤，原料单一、供应紧张、资源不足，甚感原料来源不 够广泛，可谓其不足之一；产品为无定型焦炭，不能直接入炉使用，尚须破碎筛选又产生焦 屑，导致其利用率降低，使用起来也不方便，可谓其不足之二。

据查证，陕北神木长焰煤，储量很大，煤质很好，灰份、硫份都极少，曾在一时期内被 国内数家专业单位采样研究实验，使用方法都是现有自然焦化技术方法，设想将此煤焦化， 结果全都失败，无一家成功，最后给予结论：“此煤不能炼焦”。

发明内容

为解决现有自然焦化技术在焦煤供应紧张，价格贵，原料来源不够广泛和其产品无定型， 使用前要破选，利用率低不方便的问题而发明出两步焦化法，其目的是实现肥煤、气煤、不 粘煤、长焰煤、褐煤、泥煤都能炼焦，而生产有定型的型焦产品。

本发明的目的通过气化、干馏、碳化综合系统性两步焦化法来实现，其特征在于，对肥 煤、气煤、不粘煤、长焰煤、褐煤、泥煤之一炼焦时，首先对煤做中温干馏成半焦，再通过 破碎筛选粒度大小、混合均匀度、粘结剂配量用物理手段压成型煤加入炼焦炉内进行高温碳 化成型焦，从原料煤转化成焦炭的过程是两步完成的，这称为“两步法焦化”，简称“两步法”； 两步法的步骤如下：

(1)无氧中温干馏温度为750℃±50℃，时间为3小时，得到半焦；

(2)如果选择上述煤种中的低灰高挥发的煤种时，则将半焦、粘结剂以及增碳剂破碎筛选到 粒度1.5毫米以下，按半焦35-55％、增碳剂15-25％、粘结剂15-25％、焦油10-20％ 充分均匀混合；如果选择上述煤种中的非低灰高挥发的煤种时，则将半焦、粘结剂破 碎筛选到粒度1.5毫米以下，按半焦55-75％、粘结剂15-25％、焦油10-20％充分均 匀混合；

(3)常温下压力成型，压力P＝30MPa±10MPa成型，根据使用要求可作任何形状；

(4)将成型的型煤加入炼焦炉中，在无氧高温碳化温度为950℃到1050℃下碳化4小时，碳 化成型焦产品。

该方法采用外加粘结剂于其他多种粘结性不够而无法焦化的半焦，达到肥煤、气煤、不 粘煤、长焰煤、褐煤、泥煤都可焦化的目的，这样可以焦化的煤种一下放宽了很多，产品焦 炭也从无定形到各种最佳形状的型焦焦炭。

由于该技术涵盖了所有煤热加工技术，在取名上难以用简单中文所概括而直接使用了气 化、干馏、碳化的英文字首GASIFICATION CARBONIZATION CHAR描绘为GCC焦化法。

使用GCC技术可以做到肥煤、气煤、不粘煤、长焰煤、褐煤、泥煤非炼焦煤种都可焦化 成焦炭的目的，又可以产出各种形状的型焦产品，实施后其效果是显著的。

使用两步焦化法中，将肥煤、气煤、不粘煤、长焰煤、褐煤、泥煤在无氧中温750℃±50℃ 干馏，时间为3个小时，得到半焦。把型煤在无氧高温1000±50℃条件下炭化，经过4小时 碳化，得到产品型焦。这种两步法在干馏时间和碳化时间上比现有的其他焦化方法更短，节 约了能源，减小了对环境的污染，也节约了成本。

在社会效益方面：弥补了国家煤炭资源中焦煤不足，品种不均与使用不协调问题以及提 高生产高品质焦炭的途径。

在经济效益方面：可用肥煤、气煤、不粘煤、长焰煤、褐煤、泥煤，近地煤源，成本低， 高品牌焦炭的定型型焦，煤的利用率提高了，使用方便了，未来经济效益将是非常可观的。