[发明专利]褐煤炼焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼焦方法，特别是一种配加褐煤的煤焦方法。

背景技术

中国煤炭资源的种类丰富，但优质焦煤较为稀缺。在现有已探明储量中，烟煤占73.73%、无烟煤占7.92%、褐煤占6.81%、未分种类的煤占11.9%。烟煤中，储量占据前两位的分别是不粘煤和长焰煤，分别占25.53%和21.59%；焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等炼焦用煤的储量较低，这四种煤的总储量只占20.43%，优质的炼焦煤如焦煤和肥煤只占总储量的7.97%。

非焦煤中价格最低廉的煤种就属褐煤，但是褐煤是最年轻的煤种，没有粘结性，粘结指数和焦质层（Y）厚度均为零，挥发份和含水量非常大（40%以上），炼制焦炭的难度比其它非焦煤大得多。

早在二十世纪五六十年代前苏联和德国就用褐煤炼制过型焦，这种型焦基本属于低温焦（半焦），其挥发份在10—17%，焦炭强度低，难于装入高炉使用。云南澜沧冶炼厂又进行了褐煤炼焦实验。他们的试验采用两段法,即以褐煤为原料,于700～800℃温度下干馏得到半焦,再用焦油沥青为粘结剂于95～100℃温度下加压成型,型球再次焦化从而获得可用于炼铅鼓风炉使用的焦炭，这种型焦也不是炼铁用的冶金焦。

发明内容

本发明的目的是提供一种褐煤炼焦方法，该方法通过配加褐煤炼制冶金焦，可扩大炼焦用煤范围，降低炼焦成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种褐煤炼焦方法，包括：

步骤1：褐煤在700-800℃下干馏18-24小时制成褐煤半焦；

步骤2：配煤，以重量百分比计，配煤比例是褐煤半焦20-40%、肥煤25-30%、焦煤25-30%、贫瘦煤10-20%，再加入配煤总量8-10%的粘合剂；

步骤3：将配好的煤捣固成型，入炉炼焦，从800℃入炉开始炼焦，800℃保温1小时，随后在15小时内持续升温至1050℃，在1050℃保温1小时后出炉，熄焦，得到产品。

煤焦油和沥青可以作为非焦煤炼焦的粘合剂，补充褐煤没有焦质层的缺陷，这种粘合剂属于一类不加工的原始原料，直接使用，但有诸多不便，造成环境污染，成本也比较高。本发明使用的一种优选的粘合剂，由以下重量比的原料制成，甲醛20—50%，苯酚5—40%，尿素5—30%，煤焦油20—60%，淀粉10—40%；先将甲醛、苯酚、尿素、煤焦油按比例混合后，调pH范围为7—10，加热到温度80℃--95℃后，熬制3小时—5小时得产物A；将淀粉加水制成淀粉糊，淀粉与水的质量比为1:5—10；在产物A内加入配好的淀粉糊，在90℃--95℃熬制2-4小时即得。该粘合剂是水溶性粘合剂，以水做溶剂，在煤中易分散，不造成环境污染，并且价格比煤焦油和沥青低。所述的粘合剂对炼焦煤有一定的改质效果，高挥发分的年轻煤中添加这种粘合剂进行共炭化时，这种高分子材料不仅作为粘合剂将煤粘结在一起，而且能够使其产物的各向异性得到发展。这种粘结剂不单纯起着增加流动度、改善物理粘结作用，更重要的是这些粘结剂能够与煤共炭化，在中间阶段形成一种呈光学镶嵌结构、界面结合好的“中间焦炭”。这种“中间焦炭”既非由煤形成的光学结构，也非由粘结剂形成的光学结构，而属于和二者结合较好的过度结构，从而改善焦炭的强度和反应性。

做为一种优选的技术方案，步骤2中，配煤比例是褐煤半焦30%、肥煤30%、焦煤30%、贫瘦煤10%，加入配煤总量8%的粘合剂。制得的焦炭达到国家三级冶金焦的指标要求。

做为另一种优选的技术方案，步骤2中，配煤比例是褐煤半焦40%、肥煤25%、焦煤25%、贫瘦煤10%，加入配煤总量10%的粘合剂。制得的焦炭达到国家三级冶金焦的指标要求。

本发明方法中公开的配煤比例是为了满足炼制冶金焦的配煤质量指标。配煤质量指标是指配煤的灰分、硫分、挥发分、胶质层厚度、水分等。配合煤的质量取决于单种煤的质量及其配合比。对于炼制冶金焦的配合煤，基本的质量指标如下：

（1）灰分

煤中灰分在炼焦后全部残留于焦炭中，灰分是焦炭中的有害杂质，焦炭的灰分愈高，炼铁时焦炭及石灰石消耗量就增多、高炉生产能力降低。一般焦炭灰分每增加1%，高炉焦比将增加2～2.5%，石灰石耗量增加4%，生铁产量降低2～2.5%。同时灰分中的大颗粒易在焦炭中形成裂纹中心，使焦炭的抗碎强度降低，也使焦炭的耐磨性变坏。因此配合煤的灰分控制在在10～12%内。

（2）硫分