專(zhuān)利名稱：煤質(zhì)增炭劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是在冶煉特別是在煉鋼中使用的一種煤質(zhì)增炭劑。
在煉鋼過(guò)程中部分鋼種需要增加鋼中炭元素的含量以達(dá)到工藝技術(shù)要求，從理論上說(shuō)一切含有炭元素的物質(zhì)都可以用來(lái)作增炭劑，具體到工業(yè)生產(chǎn)中，由于各種條件和技術(shù)指標(biāo)的要求，并不是含炭物質(zhì)都可以不經(jīng)處理即可作為增炭劑，作為煉鋼用增炭劑要求含炭量高、水分、揮發(fā)分小、含硫量低，因水分在高溫爐中快速汽化和分解，在冶煉過(guò)程中有較大的危害性;較多的揮發(fā)分在高溫爐中快速揮發(fā)，分解、燃燒、逸出的高溫爐氣使操作條件惡化，嚴(yán)重時(shí)影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。
“國(guó)外鋼鐵”1986年第4期22頁(yè)上蘇聯(lián)文獻(xiàn)“利用固體含碳物料提高轉(zhuǎn)爐爐料廢鋼量”中記載“切列波維茨冶金公司為了提高廢鋼量，…利用各種固體含碳物料進(jìn)行了試驗(yàn)研究”。他們所用的物料為焦炭、油頁(yè)巖和焦化生產(chǎn)中間產(chǎn)物。
我國(guó)目前用于煉鋼增炭的物質(zhì)有二類(lèi)，一類(lèi)是石墨類(lèi)，另一類(lèi)是焦炭粉，石墨類(lèi)大多采用人工石墨制品的加工余料或培燒填料，其具有含炭量高，抗氧化性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但人工石墨生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高。天然石墨的自然生成物純度較低，精選后才能使用，成本也很高。焦炭粉價(jià)格較低，但灰分和硫含量高、含炭量低，不能很好地滿足煉鋼用增炭劑的技術(shù)指標(biāo)。
本發(fā)明的目的是應(yīng)用一種易得、來(lái)源充足的含炭物質(zhì)，經(jīng)過(guò)一定的生產(chǎn)工藝制成增炭劑，這種增炭劑既能滿足生產(chǎn)工藝所需的性能指標(biāo)，又能大大降低生產(chǎn)成本，對(duì)生產(chǎn)廠家和使用廠家均有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案是應(yīng)用無(wú)煙煤經(jīng)高溫干餾的生產(chǎn)工藝制造煉鋼用煤質(zhì)增炭劑。
這種煤質(zhì)增炭劑含炭量≥93%;揮發(fā)分≤1.4%，水分≤0.4%;灰分≤5.5%;硫分≤0.25%。
具體實(shí)施辦法詳述如下無(wú)煙煤是變質(zhì)作用程度較高的一種煤，其含炭量較大，結(jié)構(gòu)較緊密，機(jī)械強(qiáng)度較高，又因?yàn)槠鋪?lái)源充足，價(jià)格便宜，是生產(chǎn)增炭劑的一種較好原料。由于無(wú)煙煤含有不同量的水分和揮發(fā)分，且抗氧化性能也差。作為增炭劑，對(duì)含炭量、含硫量、水分、揮發(fā)分等的含量有一定的要求，所以須經(jīng)一定的生產(chǎn)工藝處理。實(shí)施例中使用六罐煅燒爐進(jìn)行高溫干餾。高溫干餾前進(jìn)行選料，選含磷、硫量低的無(wú)煙煤，然后再把選好的原料加工成塊料，由于無(wú)煙煤是不粘接煤，不會(huì)因粘接收縮空間，所以原料中不能有粉料，影響揮發(fā)分排出，這樣原料不能過(guò)小，原料太大其需要的干餾時(shí)間又過(guò)長(zhǎng)，所以原料粒度為10-50MM比較合適。加工好的塊料經(jīng)洮汰洗精洗，使灰分控制在5.5%以下，然后進(jìn)入六罐煅燒爐，六罐煅燒爐有五個(gè)火道，一火道是預(yù)熱火道，二、三火道是高溫干餾，四、五是恒溫火道。溫度是干餾工序的關(guān)鍵，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞與各個(gè)火道的溫度有直接關(guān)系，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)證明，第一火道溫度要達(dá)到1150℃-1200℃，第二、三火道溫度必須達(dá)1250℃-1350℃，第四、五恒溫火道保持在1000℃-1100℃，為了能準(zhǔn)確地控制溫度，在第一火道前端用鉑銠鉑熱電偶配小長(zhǎng)圖自動(dòng)記錄儀，隨時(shí)記錄下溫度曲線，第二火道前端用光學(xué)高溫計(jì)每?jī)尚r(shí)測(cè)溫一次，作好記錄，溫度低于1250℃，則不能出料，另外干餾時(shí)間、排料量也是工藝控制要點(diǎn)，干餾時(shí)間須視火道溫度和控制分析結(jié)果而定，用排料量和排料時(shí)間間隔來(lái)控制，在溫度正常情況下，干餾時(shí)間約24-28小時(shí)，排料數(shù)量和時(shí)間可控制干餾質(zhì)量，在溫度正常情況下，排料量的多少須結(jié)合控制分析數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行。
用無(wú)煙煤生產(chǎn)煤質(zhì)增炭劑使用六罐煅燒爐，主要考慮到原料可間歇地緩慢地通過(guò)爐膛，原料和爐壁接觸移動(dòng)緩慢，使耐火磚磨損很小，對(duì)保持原料的純凈度很有好處;原料從進(jìn)入爐膛至干餾完畢在爐膛內(nèi)停留的時(shí)間可隨時(shí)控制，保證干餾質(zhì)量;爐膛密閉性好，很少有空氣進(jìn)入高熱爐膛，故原料氧化損失少，提高了凈收率，也減少了灰分含量;另外煤干餾時(shí)排出的揮發(fā)分可助燃以及預(yù)熱空氣，提高了熱效率。
經(jīng)過(guò)高溫干餾后，無(wú)煙煤中的游離水和結(jié)晶水基本去除，只是出爐冷卻時(shí)會(huì)吸付少量水分，水分含量不超過(guò)0.4%，揮發(fā)分經(jīng)高溫干餾后一般不大于1.4%，排出了揮發(fā)分相應(yīng)地增加了煤質(zhì)增炭劑的含炭量，含炭量大于93%。同時(shí)在高溫的作用下，當(dāng)揮發(fā)分排出的同時(shí)，高分子炭氫化合物發(fā)生復(fù)雜的分解和縮聚反應(yīng)，分子結(jié)構(gòu)不斷變化，原料粒度也在逐漸收縮，體積隨之變小，提高了煤質(zhì)增炭劑的密度和強(qiáng)度。高溫干餾的結(jié)果也提高了煤質(zhì)增炭劑的抗氧化性能，增炭劑的氧化反應(yīng)性能與它們的最終熱處理溫度直接相關(guān)，高溫干餾的溫度越高，則其發(fā)生氧化的溫度也越高。
最后煅燒爐料出爐后再經(jīng)冷卻，冷卻后進(jìn)一步去除煤矸石等雜質(zhì)，然后進(jìn)行化驗(yàn)，最后按照用戶要求的粒度加工，計(jì)量、包裝。
經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)實(shí)踐，無(wú)煙煤經(jīng)高溫干餾制得的煤質(zhì)增炭劑性能指標(biāo)如下含炭量≥93%;揮發(fā)分≤1.4%;水分≤0.4%;灰分≤5.5%;硫分≤0.25%。
下面列出本發(fā)明生產(chǎn)的增炭劑與現(xiàn)有增炭劑幾種含量及價(jià)格的對(duì)照品名炭硫灰分 揮發(fā)分水分價(jià)格人工石墨 ≥98% 0.05% ≤1% ≤0.6% ≤0.4% 2400元／T精選天然石墨 ≥97% 0.7% ≤2% ≤1.0% ≤0.6% 2200元／T煤(無(wú)煙煤)質(zhì) ≥93% ≤0.15% ≤5.5% ≤1.4% ≤0.4% 400元／T增炭劑焦炭粉 ≥82% 1.0% ≤15% ≤1.9% ≤1.8% 150元／T從上述的對(duì)比數(shù)值看用無(wú)煙煤生產(chǎn)的煤質(zhì)增炭劑比目前作為增炭劑的石墨類(lèi)、焦炭粉有很大的優(yōu)勢(shì)，焦炭粉雖價(jià)格便宜，由于各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)偏低，而人工石墨碎、精選天然石墨的技術(shù)指標(biāo)雖高，可價(jià)格高出煤(無(wú)煙煤)質(zhì)增炭劑5-6倍，對(duì)冶煉廠家來(lái)說(shuō)，選擇增炭劑2個(gè)最關(guān)鍵的因素是一、首先要保證增炭劑的各項(xiàng)性能指標(biāo)，二就是降低生產(chǎn)成本，不難看出，用無(wú)煙煤生產(chǎn)的增炭劑是他們選擇的最佳品種，既滿足了技術(shù)指標(biāo)的要求，又大大降低了成本。同時(shí)由于無(wú)煙煤來(lái)源充足，價(jià)格低廉，高溫干餾的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資小，對(duì)生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)能盡快地形成生產(chǎn)力，生產(chǎn)成本低，也有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
用無(wú)煙煤生產(chǎn)煤質(zhì)增炭劑為無(wú)煙煤開(kāi)拓了一種新的用途，為煤炭資源的開(kāi)發(fā)利用增加了一條新路，鑒于對(duì)生產(chǎn)廠家和使用單位都有較好的經(jīng)濟(jì)效益，故而市場(chǎng)潛力很大，蘊(yùn)藏有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br> 權(quán)利要求
1.一種煉鋼用煤質(zhì)增炭劑，本發(fā)明的特征是用無(wú)煙煤經(jīng)高溫干餾制造煤質(zhì)增炭劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉鋼用煤質(zhì)增炭劑，其特征在于其含炭量≥93%，含硫量≤0.25%，灰分≤5.5%，揮發(fā)分≤1.4%，水分≤0.4%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冶煉，特別是在煉鋼中使用的煤質(zhì)增炭劑。應(yīng)用來(lái)源充足、易得的無(wú)煙煤經(jīng)高溫干餾制造煤質(zhì)增炭劑，完全可以替代目前作為增炭劑的石墨類(lèi)和焦炭粉，既能滿足煉鋼用增炭劑的技術(shù)性能指標(biāo)，又比使用石墨類(lèi)大大降低成本，對(duì)生產(chǎn)廠家和使用單位都有較好的經(jīng)濟(jì)效益，故而市場(chǎng)潛力很大，蘊(yùn)藏有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br> 文檔編號(hào)C10B47/02GK1060104SQ9010806
公開(kāi)日1992年4月8日 申請(qǐng)日期1990年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月25日
發(fā)明者王展川 申請(qǐng)人:寧夏回族自治區(qū)冶金工業(yè)總公司, 寧夏汝箕溝炭素廠