专利名称：一种低成本高强度焦炭及其炼焦方法
技术领域：
本发明涉及一种低成本高强度焦炭，尤其是一种配入长焰煤的高强度焦炭，同时 给出其炼焦方法，属于冶炼技术领域。
背景技术：
据申请人了解，虽然我国煤炭资其丰富，但炼焦用煤资源愈来愈贫乏，炼焦煤仅占 到储量的1/4左右。从长远计，如何将非炼焦用煤利用于炼焦生产中生产冶金焦是迫切需 要解决的问题。
近年来，由于炼焦煤资源短缺，各国都在寻求能够扩大炼焦用煤资源的新工艺，但 由于非炼焦煤的高挥发分无粘结性等特点，使非炼焦煤的利用十分困难。目前应用成本经 济的长焰煤(一种常见非炼焦煤)炼焦主要有捣固焦工艺、预处理工艺和直接配煤工艺。
捣固炼焦工艺作为一种能够增加配煤中高挥发分、弱粘结性甚至不粘结性煤含量 来扩大炼焦原料煤的方法，是一项效果较好的煤预处理技术。捣固炼焦在改变系统物理状 态的同时，也改变炼焦过程中的热化学转化特性，使煤料的粘结性提高，从而可增加弱粘结 性或非粘结性煤的配入量。但捣固炼焦需要专门的大型捣固焦炉，无法应用于顶装煤工艺， 因此其推广应用受到限制。
煤预处理工艺主要包括煤调湿和煤成型等。煤调湿工艺通过废气循环干燥混合 煤，使配煤的水分降低。煤成型工艺将非炼焦煤和炼焦煤及粘结剂配合后压制成型，使炼焦 煤之间易于融合。煤预处理工艺需要较大型的设备及合适的场地才能实施，因此其推广应 用也受到限制。
直接配煤工艺将非炼焦煤(例如长焰煤)直接配入炼焦煤中，但由于长焰煤之类 的非炼焦煤高挥发分无粘结等特性特，其炼焦特性很差，结果导致焦炭质量大幅度的下降。 例如，申请号为90107920. 0、名称为“一种炼焦的配煤方法”的中国专利申请披露，加入低变 质程度不粘煤后，焦炭抗碎强度在72%左右，耐磨强度小于10%，结果难以满足大高炉炼 铁的需要。再如，专利申请号为200410061462.0、名称为“一种冶金焦炭的配煤炼焦方法” 的中国专利申请中记载了加入长焰煤配煤后，使焦炭热强度下降到45-55%，因此无法满足 大型高炉炼铁的需要。
总之，以上现有炼焦配煤方法要么需要大型的设备和场地做支撑，难以推广应用； 要么焦炭质量下降明显，难以满足大高炉冶炼的需要。发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种无需大型专用设备 炼焦、并且可以保证焦炭质量的低成本高强度焦炭，同时给出其炼焦方法，从而满足大高炉 冶炼的需要。
申请人在进行分析研究后认识到长焰煤是一种典型非炼焦煤，虽然由于无粘结 性，配入炼焦煤中之后，会使混合煤的粘结性下降，结果导致焦炭强度随之大幅度下降，但长焰煤的配入比例与焦炭强度之间并非线性关系。如果合理控制加入比例，就有可能控制 好配煤质量的宏观指标和微观指标，从而控制焦炭质量能满足大高炉冶炼的需要。
为了达到以上目的，申请人经过反复实验，提出了本发明的基本技术方案一种低 成本高强度焦炭，由以下质量百分比配煤混合炼焦而成1/3焦煤12-18%，气煤22-26%， 肥煤20-25 %，焦煤沘-32 %，长焰煤2-5 %。
通常，长焰煤的原始粒度较大，且耐磨指数高而较难破碎，为了保证长焰煤和其 它煤份的融合，在配煤之前宜将长焰煤预粉碎，使粒径小于3mm的长焰煤颗粒占其总质量 的65-75%。配煤后的混合煤宜进一步破碎，使粒径小于3mm的混合煤颗粒占其总质量的 75-80%。
本发明低成本高强度焦炭的炼焦方法包括以下步骤
第一步、长焰煤预破碎，使粒径小于3mm的长焰煤颗粒占其总质量的65_75% ；
第二步、按以下质量百分比配煤
权利要求
1. 一种低成本高强度焦炭，其特征在于由以下质量百分比配煤混合炼焦而成1/3焦煤12--18%气煤22--26%肥煤20--25%焦煤28-■32%长焰煤r -5%
2.根据权利要求1所述的低成本高强度焦炭，其特征在于所述长焰煤预粉碎后小于 3mm的颗粒占其总质量的65-75%。
3.根据权利要求2所述的低成本高强度焦炭，其特征在于配煤后，粒度小于3mm的混 合煤占其总质量的75-80%。
4.一种低成本高强度焦炭的炼焦方法，其特征在于包括以下步骤第一步、长焰煤预破碎；第二步、按以下质量百分比配煤1/3 焦煤 12-18%气煤22-26%肥煤20-25%焦煤28-32%长焰煤2-5%第三步、混合煤破碎，将上一步配煤后的混合煤破碎；第四步、配煤炼焦，将破碎后的混合煤送入煤焦炉炼焦，温度控制在1000士50°C，结焦 时间控制在20士2小时；第五步、出焦后冷却。
5.根据权利要求4所述的低成本高强度焦炭的炼焦方法，其特征在于所述第一步中， 预破碎后使粒径小于3mm的长焰煤占其总质量的65-75%。
6.根据权利要求5所述的低成本高强度焦炭的炼焦方法，其特征在于所述第三步中， 破碎后使粒度小于3mm的混合煤占其总质量的75-80%。
7.根据权利要求6所述的低成本高强度焦炭的炼焦方法，其特征在于所述第四步中， 将破碎后的混合煤送入顶装煤焦炉炼焦。
8.根据权利要求7所述的低成本高强度焦炭的炼焦方法，其特征在于所述第五步中， 出焦后用氮气冷却焦炭。
全文摘要
本发明涉及一种低成本高强度焦炭及其炼焦方法，属于冶炼技术领域。该焦炭由以下质量百分比配煤混合炼焦而成1/3焦煤12-18％，气煤22-26％，肥煤20-25％，焦煤28-32％，长焰煤2-5％。由于加入长焰煤后可以节省炼焦煤，而长焰煤的价格远远低于炼焦煤，因此采用本发明后，冶炼时的焦炭成本可以降低约5-8％，经济效果相当可观；而且由于长焰煤的发热量和折标系数低于炼焦煤，所以采用本发明后，工序能耗每吨焦减少了7公斤左右，进一步降低了生产成本。此外，实践证明，本发明的方法可以直接应用于顶装炼焦，因此其炼焦工艺简单，无需专用大型设备，易于推广应用。
文档编号C10B57/04GK102031172SQ20091003541
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者任学延, 张文成, 王春花 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司