專(zhuān)利名稱(chēng)：一種工業(yè)冶金用金屬還原塊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)及其制備方法，尤其涉及 一種使用焦末、焦煤(或粘性土)、粘合劑生產(chǎn)的工業(yè)冶金用焦及其制備方法， 屬于煤炭加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國(guó)外的型焦技術(shù)一般是以粉煤為主體原料，配入粘合劑加壓成型，再經(jīng)炭化 等后處理制備成一定形狀、 一定強(qiáng)度的型焦產(chǎn)品如美國(guó)FMC，日本DKS，德國(guó)BFL 等公司均如此，其工藝相對(duì)比較復(fù)雜，設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高。中國(guó)專(zhuān)利1718676公開(kāi)的"型焦及其生產(chǎn)方法"是采用焦末或不粘煤等與瀝 青按一定比例混合，經(jīng)過(guò)加熱混合成型，再進(jìn)行炭化成焦。在該方法中，由于瀝 青或石墨添加比重過(guò)高，因此其生產(chǎn)成本也較高。目前國(guó)內(nèi)型焦生產(chǎn)采用焦?fàn)t或土窯煉焦居多， 一般用焦煤加配煤來(lái)制造型焦，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，透氣性差，含有較多的灰分硫分，炭化爐的燃料消耗大成本高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種以焦末為主要原料工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)。本發(fā)明的另一目的是提供上述工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)的制備方法。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種工業(yè)冶金用金屬還原塊 (新焦炭)，其特征在于，由以下以重量份計(jì)的成分組成焦末IOO，粘合劑4-7 和干粉添加劑2-8。所述干粉添加劑優(yōu)選為粘性焦煤為或粘性土，其中，粘性焦煤的用量為3-8 重量份，粘性土的用量為2-4重量份。所述粘合劑優(yōu)選由以下以重量份計(jì)的成分組成氫氧化鈉1-2;水100;腐殖酸20-28;硅粉O. 3-0.6; 鉻礦粉0. 3-0. 6; 聚乙烯醇縮甲醛O. 3-0.6。所述粘合劑由以下方法制備將氫氧化鈉、腐殖酸、聚乙烯醇縮甲醛、硅粉和鉻礦粉按順序加入水中，升溫至65-75"，攪拌25-35分鐘，升溫至75-85。C， 攪拌25-35分鐘，再升溫至85-95 °C，攪拌55-65分鐘。本發(fā)明還提供了上述工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)的制備方法，其特征 在于，具體步驟為第一步將焦末和干粉添加劑分別烘干，將焦末粉碎或球磨成粒徑分別為 3-4腿、1-2mm和30-100目顆粒，按重量比為35: 30: 35至45: 10: 45混合， 將干粉添加劑粉碎至粒徑為l-3mm顆粒；將焦末和干粉添加劑按比例混合；第二步將第一步所得產(chǎn)物與粘合劑按比例混合，碾合，冷壓成型，在350-500。C炭化15-30分鐘，再在900-1 OO(TC炭化45-60分鐘。所述第二步中優(yōu)選采用雙螺旋混和機(jī)混合，采用立式雙輥輪碾機(jī)碾合，并采 用對(duì)輥低壓成型機(jī)冷壓成型。本發(fā)明在技術(shù)上作出了一系列創(chuàng)新。首先，將焦末粉碎或研磨成不同粒徑顆 粒，改善結(jié)構(gòu)配合密度；其次，腐殖酸鹽作為主要粘合劑，對(duì)焦末有較好的粘合 力，能獲得較好的冷強(qiáng)度和反應(yīng)活性；第三，加入硅粉和鉻礦粉，大幅增強(qiáng)了型 焦的熱強(qiáng)度；型焦球經(jīng)炭化爐高溫炭化后，形成不溶于水的焦網(wǎng)骨架，進(jìn)一步提 高型焦的防水性和熱強(qiáng)度。本發(fā)明生產(chǎn)的金屬還原塊(新焦炭)，其質(zhì)量達(dá)到國(guó) 家冶金焦的標(biāo)準(zhǔn)，與目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的型焦相比，產(chǎn)品粒度均勻，空隙率高(增加 反應(yīng)面積)，密度大，機(jī)械強(qiáng)度高，發(fā)熱量混和熱效率高，冶煉和鑄造成品率高， 適用于各類(lèi)冶煉熔爐。本發(fā)明投資小、成本低和節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 十分明顯。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)，由以下以重量份計(jì)的成分組成焦 末100，粘合劑4和粘性土2。所述粘合劑由以下以重量份計(jì)的成分組成氫氧化鈉1;水100;腐殖酸 20;硅粉0.3;鉻礦粉0.3和聚乙烯醇縮甲醛0.3。其由以下方法制備將氫氧化鈉、腐殖酸、聚乙烯醇縮甲醛、硅粉和鉻礦粉按順序加入水中，升溫至65'C， 攪拌25分鐘，升溫至75t)，攪拌25分鐘，再升溫至85'C，攪拌55分鐘。所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)的制備方法，具體步驟為 第一步將焦末和粘性土分別烘干，將焦末粉碎或球磨成粒徑分別為3-4mm、 l-2mra和30-100目顆粒，按重量比為35: 30: 35混合，將粘性土粉碎至粒徑為 l-3mm顆粒；將焦末和粘性土按比例混合；第二步將第一步所得產(chǎn)物與粘合劑按比例用雙螺旋混和機(jī)混合，用立式雙輥輪碾機(jī)碾合，用對(duì)輥低壓成型機(jī)冷壓成型制成直徑50mm-60ram的濕型焦球，在 35(TC炭化15分鐘，再在90(TC炭化45分鐘得到工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦 炭)。實(shí)施例2一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)，由以下以重量份計(jì)的成分組成焦 末IOO，粘合劑7和粘性焦煤8。所述粘合劑由以下以重量份計(jì)的成分組成氫氧化鈉2;水100;腐殖酸28; 硅粉0.6;鉻礦粉0.6和聚乙烯醇縮甲醛0.6。所述粘合劑由以下方法制備將氫氧化鈉、腐殖酸、聚乙烯醇縮甲醛、硅粉和鉻礦粉按順序加入水中，升溫至75°C，攪拌35分鐘，升溫至85"C，攪拌35分鐘，再升溫至95i:，攪拌65分鐘。 所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)的制備方法，具體步驟為 第一步將焦末和粘性焦煤分別烘干，將焦末粉碎或球磨成粒徑分別為3-4mm、 1-2mm和30-100目顆粒，按重量比為45: 10: 45混合，將粘性焦煤粉 碎至粒徑為1-3皿顆粒；將焦末和粘性焦煤按比例混合；第二步將第一步所得產(chǎn)物與粘合劑按比例用雙螺旋混和機(jī)混合，用立式雙輥輪碾機(jī)碾合，用對(duì)輥低壓成型機(jī)冷壓成型制成直徑50mm-60mm的濕型焦球，在 50(TC炭化30分鐘，再在100(TC炭化60分鐘。實(shí)施例3一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)，由以下以重量份計(jì)的成分組成焦
末100，粘合劑5. 5和粘性焦煤3。所述粘合劑由以下以重量份計(jì)的成分組成氫氧化鈉1.5;水100;腐殖酸24;硅粉0.45;鉻礦粉0.45和聚乙烯醇縮甲醛0.45。所述粘合劑由以下方法制備將氫氧化鈉、腐殖酸、聚乙烯醇縮甲醛、硅粉和鉻礦粉按順序加入水中，升溫至7(TC，攪拌30分鐘，升溫至8(TC，攪拌30分鐘，再升溫至9(TC，攪拌60 分鐘。所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)的制備方法，具體步驟為第一步將焦末和粘性焦煤分別烘干，將焦末粉碎或球磨成粒徑分別為3-4mm、 1-2rnm和30-100目顆粒，按重量比為40: 20: 40混合，將粘性焦煤粉 碎至粒徑為l-3mm顆粒；將焦末和粘性焦煤按比例混合；第二步將第一步所得產(chǎn)物與粘合劑按比例用雙螺旋混和機(jī)混合，用立式雙輥輪碾機(jī)碾合，用對(duì)輥低壓成型機(jī)冷壓成型制成直徑50mm-60ram的濕型焦球，在 400。C炭化20分鐘，再在950。C炭化50分鐘。實(shí)施例4一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)，由以下以重量份計(jì)的成分組成焦 末IOO，粘合劑5和粘性土4。所述粘合劑由以下以重量份計(jì)的成分組成氫氧化鈉1.4;水100;腐殖酸25;硅粉0.5;鉻礦粉0.45和聚乙烯醇縮甲醛0.45。所述粘合劑由以下方法制備將氫氧化鈉、腐殖酸、聚乙烯醇縮甲醛、硅粉和鉻礦粉按順序加入水中，升溫至70。C，攪拌30分鐘，升溫至8(TC，攪拌30分鐘，再升溫至90。C，攪拌60 分鐘。所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)的制備方法，具體步驟為 第一步將焦末和粘性土分別烘干，將焦末粉碎或球磨成粒徑分別為3-4mm、1-2mm和30-100目顆粒，按重量比為40: 20: 40混合，將粘性土粉碎至粒徑為l-3mm顆粒；將焦末和粘性土按比例混合；第二步將第一步所得產(chǎn)物與粘合劑按比例用雙螺旋混和機(jī)混合，用立式雙輥輪碾機(jī)碾合，用對(duì)輥低壓成型機(jī)冷壓成型制成直徑50mm-60mm的濕型焦球，在 450。C炭化20分鐘，再在IOO(TC炭化50分鐘。
實(shí)施例l-4中工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)質(zhì)量指標(biāo)如下表所示:實(shí)施例Ciii金屬還原塊(新 焦炭)國(guó)標(biāo)二級(jí)冶金焦標(biāo)準(zhǔn)發(fā)熱量(Qnet)大卡》7000全水分(Mar) %《5灰份(Ad) %《1012.01-13. 50揮發(fā)份(Vdaf) %《2《1.9固定碳(FCd) %83-86冷強(qiáng)度kg/個(gè)》100熱強(qiáng)度kg/個(gè)》40灰熔點(diǎn)(ST) °C》1300
權(quán)利要求
1. 一種工業(yè)冶金用金屬還原塊，其特征在于，由以下以重量份計(jì)的成分組成焦末100，粘合劑4-7和干粉添加劑2-8。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊，其特征在于，所述干粉添 加劑為粘性焦煤為或粘性土，其中，粘性焦煤的用量為3-8重量份，粘性土 的用量為2-4重量份。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊，其特征在于，所述粘合劑 由以下以重量份計(jì)的成分組成氫氧化鈉1-2; 水100;腐殖酸20-28; 硅粉0. 3-0.6; 鉻礦粉0. 3-0. 6; 聚乙烯醇縮甲醛O. 3-0.6。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊，其特征在于，所述粘合劑由以下方法制備將氫氧化鈉、腐殖酸、聚乙烯醇縮甲醛、硅粉和鉻礦粉按順序加入水中，升溫至65-75'C，攪拌25-35分鐘，升溫至75-85'C，攪拌25-35分鐘，再升 溫至85-95 °C ，攪拌55-65分鐘。
5. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊的制備方法，其 特征在于，具體步驟為第一步將焦末和干粉添加劑分別烘干，將焦末粉碎或球磨成粒徑分別 為3-4mra、 l-2mm和30-100目顆粒，按重量比為35: 30: 35至45: 10: 45 混合，將干粉添加劑粉碎至粒徑為l-3mm顆粒；將焦末和干粉添加劑按比例 混合；第二步將第一步所得產(chǎn)物與粘合劑按比例混合，碾合，冷壓成型，在 350-500。C炭化15-30分鐘，再在900-1000。C炭化45-60分鐘。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種工業(yè)冶金用金屬還原塊的制備方法，其特征在于， 所述第二步中采用雙螺旋混和機(jī)混合，采用立式雙輥輪碾機(jī)碾合，并采用對(duì) 輥低壓成型機(jī)冷壓成型。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)，其特征在于，由以下重量份計(jì)的成分組成焦末100，粘合劑4-7和干粉添加劑2-8。干粉添加劑優(yōu)選為粘性焦煤為或粘性土，粘性焦煤的用量為3-8重量份，粘性土的用量為2-4重量份。所述粘合劑由以下重量份計(jì)的成分組成氫氧化鈉1-2；水100；腐殖酸20-28；硅粉0.3-0.6；鉻礦粉0.3-0.6；聚乙烯醇縮甲醛0.3-0.6。本發(fā)明還提供了上述工業(yè)冶金用金屬還原塊(新焦炭)的制備方法。本發(fā)明粒度均勻，密度大、強(qiáng)度高、發(fā)熱效率高，同時(shí)經(jīng)過(guò)高溫炭化的金屬還原塊(新焦炭)形成焦網(wǎng)骨架，提高了熱強(qiáng)度和反應(yīng)活性，且工藝簡(jiǎn)單、投資小、成本低、生產(chǎn)效率高，適用于各種冶煉熔爐。
文檔編號(hào)C22B5/10GK101397605SQ20081020221
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者力 倪, 黃朝鍵 申請(qǐng)人:上海得旺力實(shí)業(yè)有限公司