專利名稱：一種無煙煤煤粉改性劑和使用該煤粉改性劑的配煤煉焦方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煤炭加工領域，具體涉及一種無煙煤煤粉改性劑和使用該煤粉改性劑的配煤煉焦方法。
背景技術：
2012年鋼鐵產(chǎn)能已達到7億噸，煉焦煤需求6億噸，國產(chǎn)煉焦煤已遠遠不能滿足冶金行業(yè)快速發(fā)展的需求，每年需進口 4500多萬噸煉焦煤。焦炭質(zhì)量要求越來越高與煤質(zhì)越來越差的矛盾日益突出，進口高價煤僅能解決短期困局，開發(fā)非煉焦煤資源煉焦是拓展煉焦煤資源的重要途徑之一。根據(jù)國內(nèi)外的文獻記載，我國無煙煤探明保有儲量近1200億噸，地區(qū)分布廣泛，全國有20多個省(直轄市、自治區(qū))都有不同程度地賦存有無煙煤資源。但由于其變質(zhì)程度較高、自由氫含量低、黏結(jié)性能差，不具備結(jié)焦性等問題而沒有被用于煉焦。國內(nèi)外為此進行了大量研究，結(jié)果表明在配煤煉焦中添加3% 5%無煙煤，煉出的焦炭質(zhì)量基本符合要求。但在配煤中進一步提高無煙煤的加入量，煉出的焦炭質(zhì)量較差而且無法滿足大、中型高爐冶煉的需求。目前，在我國廣泛使用的煉焦爐型和工藝條件下，大量使用無煙煤煉焦還沒有很好的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題就是增加無煙煤在煉焦配合煤中的質(zhì)量百分比，拓展煉焦煤資源，降低煉焦的成本。為了解決上述問題，
本發(fā)明提供了一種無煙煤煤粉改性劑，其組分及質(zhì)量百分比含量為30-60%的硼酸，0. 5-25%的丙二酸或壬二酸或a-丙氨酸或其中二者的混合物或三者的混合物；0. 5-25%的十二烷基二甲基芐基氯化銨或陽離子纖維素聚合物或硬脂酸乳酸鈉或其中二者的混合物或三者的混合物；0. 5-20%的鄰苯二甲酸二環(huán)已酯或磷酸三苯酯或二者的混合物。上述無煙煤改性劑還包含有鈣基膨潤土 1_5%。本發(fā)明還提供一種使用上述改性劑的配煤煉焦方法，包括以下步驟
步驟1、無煙煤煤粉改性
以煉焦配合煤質(zhì)量的0. 1_15%。稱取上述無煙煤煤粉改性劑，以煉焦配合煤質(zhì)量的1-50%稱取無煙煤煤粉，將前述的無煙煤煤粉改性劑和無煙煤煤粉放入改性器內(nèi)，在改性器內(nèi)充分混合、反應、改性；
步驟2、配煤煉焦
經(jīng)步驟I所得的改性煤按煉焦配合煤質(zhì)量的1-50%稱量，與50-99%的煉焦煤混合組成煉焦配合煤，煉焦配合煤經(jīng)破碎，裝入煉焦爐按常規(guī)生產(chǎn)工藝步驟煉焦。上述步驟I中，無煙煤煤粉改性劑的粒徑彡0. 125mm,無煙煤煤粉的粒徑要求破碎到< 1mm。上述步驟I中，改性器內(nèi)的溫度控制在25°C -400°C，反應時間控制在20分鐘以上。上述步驟I中，改性器可采用市場出售的混料機，可配置自動加熱裝置。上述煉焦煤包括焦煤、肥煤、氣煤、瘦煤或其混合。本發(fā)明方法所煉出的焦炭，其冷態(tài)指標抗碎強度(M25) ^ 88%、耐磨強度(MlO)(8. 5% ;其熱態(tài)指標反應性(CRI) ( 35%、反應后強度(CSR)彡55%，各項指標均可達到冶金焦炭質(zhì)量標準《GB/T1996-2003》、((GB/T4000-2008))的標準。由于本發(fā)明利用改性劑將無煙煤煤粉改性，所得改性煤占煉焦配合煤的質(zhì)量比最高達50%，與現(xiàn)有技術相比，無煙煤煤粉在煉焦配合煤中的質(zhì)量百分比顯著增加，大量節(jié)約了煉焦煤資源，大幅度降低了煉焦成本，經(jīng)濟效益顯著。


本發(fā)明的

如下
圖1為無煙煤煤樣碳氫分析圖； 圖2為無煙煤改性后煤樣碳氫分析圖。
具體實施例方式本發(fā)明的構思是按酸類物質(zhì)、分子活性劑和增塑劑一起配制煤粉改性劑；將煤粉改性劑與無煙煤按一定比例稱重、裝入煤粉改性器內(nèi)充分混勻并改性，將改性煤與常規(guī)煉焦煤的一種或多種按一定比例混勻，裝入煉焦爐按眾所周知的煉焦方法和工藝煉出優(yōu)質(zhì)焦炭。煤樣的分子結(jié)構是一種復雜的碳鏈結(jié)構，由兩相模型把煤結(jié)構分為大分子網(wǎng)絡為固定相，小分子則為流動相，大分子由脂鍵和醚鍵(長鏈)連接的芳香環(huán)和氫化芳香組成。在煉焦加熱過程中大分子脂鍵和醚鍵斷裂，一部分形成碳鍵連接的穩(wěn)定固定相，另一部分與氫(短鏈)結(jié)合形成小分子流動相和氣相，氣象通過擴散和傳質(zhì)排放出。對于焦炭的性能，短鏈過多或過少都是不利的。對于無煙煤，在成焦過程中形成的短鏈過少，也是加入無煙煤后焦炭形成分層的
蜂窩氣孔壁和顆粒狀夾雜的原因。根據(jù)圖1所示的無煙煤煤樣碳氫分析圖得到表1:
表I 無煙煤各元素含量
權利要求
1.一種無煙煤煤粉改性劑，其組分及質(zhì)量百分比含量為30-60%的硼酸，O. 5-25%的丙二酸或壬二酸或a-丙氨酸或其中二者的混合物或三者的混合物；0. 5-25%的十二烷基二甲基芐基氯化銨或陽離子纖維素聚合物或硬脂酸乳酸鈉或其中二者的混合物或三者的混合物；0. 5-20%的鄰苯二甲酸二環(huán)已酯或磷酸三苯酯或二者的混合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的無煙煤煤粉改性劑，其特征是包含有質(zhì)量百分比為1-5%的鈣基膨潤土。
3.一種使用權利要求1或2所述煤粉改性劑的配煤煉焦方法，包括以下步驟步驟1、無煙煤煤粉改性以煉焦配合煤質(zhì)量的O. 1_15%。稱取上述無煙煤煤粉改性劑，以煉焦配合煤質(zhì)量的 1-50%稱取無煙煤煤粉，將前述的無煙煤煤粉改性劑和無煙煤煤粉放入改性器內(nèi)，在改性器內(nèi)充分混合、反應、改性；步驟2、配煤煉焦經(jīng)步驟I所得的改性煤按煉焦配合煤質(zhì)量的1-50%稱量，與50-99%的煉焦煤混合組成煉焦配合煤，煉焦配合煤經(jīng)破碎，混勻，裝入煉焦爐按常規(guī)生產(chǎn)工藝步驟煉焦。
4.根據(jù)權利要求3所述的配煤煉焦方法，其特征是步驟I中，無煙煤煤粉改性劑的粒徑< O. 125mm,無煙煤煤粉的粒徑< 1mm。
5.根據(jù)權利要求3所述的配煤煉焦方法，其特征是步驟I中，改性器內(nèi)的溫度為 250C _400°C，反應時間在20分鐘以上。
6.根據(jù)權利要求3所述的配煤煉焦方法，其特征是步驟I中，改性器為市場出售的混料機，并配置自動加熱裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無煙煤煤粉改性劑和使用該改性劑的配煤煉焦方法。該改性劑的組分及質(zhì)量百分比為30-60%的硼酸，0.5-25%的丙二酸或壬二酸或a-丙氨酸或其中二者或三者的混合物；0.5-25%的十二烷基二甲基芐基氯化銨或陽離子纖維素聚合物或硬脂酸乳酸鈉或其中二者或三者的混合物；0.5-20%的鄰苯二甲酸二環(huán)已酯或磷酸三苯酯或二者的混合物。該配煤煉焦方法包括步驟1、無煙煤改性，步驟2、按煉焦配合煤質(zhì)量的1-50%稱量改性煤與煉焦用煤按常規(guī)生產(chǎn)工藝配煤煉焦。本發(fā)明優(yōu)點是無煙煤在煉焦配合煤中的比例明顯提高，煉焦成本大幅度降低。該方法為無煙煤煉焦提供了新的途徑，拓展了煉焦煤資源。
文檔編號C10B57/06GK103045280SQ20131002660
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權日2013年1月24日
發(fā)明者朱慧強 申請人:重慶路?？萍加邢挢熑喂?br>