一种利用废旧轮胎制备高质量冶金焦炭的方法与流程

1.本发明属于冶金原料与预处理技术领域，尤其涉及一种利用废旧轮胎制备高质量冶金焦炭的方法。


背景技术：

2.焦炭作为炼铁主要原燃料之一，年产量占世界焦炭总产量60％以上。虽然我国的煤炭资源丰富，但是煤炭资源地区分布很不均匀，煤种的地区性差别很大，作为生产高炉炼铁用冶金焦炭的优质炼焦煤资源更加短缺。
3.随着经济和交通运输业的快速发展，汽车工业急剧增长，废旧轮胎产量逐年增加，而我国废旧轮胎回收利用不到西方发达国家的50％，造成巨大的资源浪费，同时废旧轮胎在自然状态下难降解，对环境造成的危害越来越大，浪费资源及污染环境严重。废旧轮胎的处理和资源化利用，具有明显的经济价值和环保意义。废旧轮胎用于生产最常见的几种方式如下：材料回收占比47％，能源回收利用占比20％，填埋占比2％，另外还有大约30％的废旧轮胎没有人去处理，存在环境污染与资源问题，急需寻找一种高效的废旧轮胎的回收利用方法。
4.现有技术中，
5.一种废旧轮胎生产燃料油、焦炭的方法(申请公布号：cn109355086a)，将石油化工领域的延迟焦化工艺与废旧轮胎热解工艺相结合，采用轮胎胶粒溶胀流化、焦化处理等处理过程，将废旧轮胎转化为高经济价值的燃料油、焦炭，实现了废旧轮胎液化的规模化、连续化工业生产，具有燃料油收率高、产品质量好、环境友好、易于工业化稳定运行等优点。一种废塑料参与制备冶金焦炭的炼焦配煤(授权公告号cn111662735b)，通过配加部分废塑料，提高高硫高变质程度弱黏结性炼焦煤用量占比，充分利用废塑料低灰、低硫和黏结性特性解决高硫高变质程度弱黏结性炼焦煤因炼焦性能差不能大比例使用问题，优化配煤结构，降低配煤成本，生产出合格冶金焦炭。
6.结合废旧轮胎结构成分特性具有用于炼焦领域的可行性，但现有技术对废旧轮胎用于配煤炼焦生产并无应突出应用效果，对焦炭质量的调节提高无有效措施。因此如通过合理优化配煤结构，实现废旧轮胎的在配煤炼焦生产中的大比例高质量应用，解决废旧轮胎的处理问题；减少炼焦生产煤资源消耗，短缓解我国乃至世界性的煤炭资源短缺现状，同时能够得到高质量的冶金焦炭。


技术实现要素：

7.为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用废旧轮胎制备高质量冶金焦炭的方法，结合配煤炼焦生产高温干馏工序特性，通过合理调节配煤结构及控制配煤指标参数，引进废旧轮胎用于配煤炼焦生产，从而实现解决废旧轮胎的处理问题，减少炼焦生产煤资源消耗，提高冶金焦炭的质量。
8.为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
9.一种利用废旧轮胎制备高质量冶金焦炭的方法，引进废旧轮胎成分，在不提高主焦煤用量的同时，增加劣质炼焦煤用量，生产出合格的冶金焦炭，具体包括：
10.1)配合煤的组分质量百分比为：废旧轮胎：1％～20％，瘦焦煤：5％～20％，1/3焦煤：5％～20％，肥煤：9％～35％，焦煤：25％～50％，劣质炼焦煤：1％～15％；
11.2)废旧轮胎在配煤皮带运输过程中，首先在劣质炼焦煤输送皮带与劣质炼焦煤进行混合，再输送至配煤装置进行配煤；劣质煤与废旧轮胎的质量比k满足0.4≤k≤1。
12.所述的劣质炼焦煤的煤显微惰性组分含量75％≥x≥35％，10≥总膨胀度≥-45，最大容惰量≤15，容惰率≤3。
13.所述的废旧轮胎为颗粒状物料，废旧轮胎的粒度≤3mm，且粒度≤0.5mm的质量比例≤20％。
14.所述的配合煤的最大容惰量≥30、容惰率≥3.5、塑性温度区间≥150℃，配合煤中煤粉粒度≤3mm的质量占比≥71％，配合煤煤岩活性组分含量≥70％，配合煤煤岩标准偏差指标s满足0.26≤s≤0.40。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.本技术从废旧轮胎在社会生活中处理回收难、存在环境污染的实际问题角度出发，引进废旧轮胎用于配煤炼焦生产，通过合理优化配煤结构，实现废旧轮胎的在配煤炼焦生产中的大比例高质量应用，解决废旧轮胎的处理问题，减少炼焦生产煤资源消耗，得到高质量的冶金焦炭。
附图说明
17.图1是本发明的生产流程图。
具体实施方式
18.下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
19.实施例1：
20.利用废旧轮胎制备高质量冶金焦炭的方法，见图1，经多次总结试验获得配合煤的最佳方案，包括：
21.1.根据生产焦炭质量需要，配合煤组分质量百分比：废旧轮胎：16％，瘦焦煤：6％，1/3焦煤：10％，肥煤：20％，焦煤：40％，劣质炼焦煤用量8％。按比例配成配合煤，配合煤最大容惰量45、容惰率4.0、塑性温度区间145℃，配合煤煤粉粒度≤3mm质量比例73％，配合煤煤岩活性组分含量75％，配合煤煤岩标准偏差指标s为0.34。
22.2.其中劣质煤与废旧轮胎颗粒合计质量占比为24％，劣质煤与废旧轮胎颗粒质量比k满足0.5。
23.3.其中劣质炼焦煤煤显微惰性组分含量55％、总膨胀度-10、最大容惰量9、容惰率2。
24.4.其中废旧轮胎破碎粒度破碎最大直径≤3mm的质量比例为100％，同时最大直径≤0.5mm质量比例15％。
25.5.配加废旧轮胎生产配煤方案与基准配煤方案的焦炭质量对比如下：
[0026][0027]
实施例2：
[0028]
利用废旧轮胎制备高质量冶金焦炭的方法，包括：
[0029]
1.根据生产焦炭质量需要，定制配煤方案如下：废旧轮胎：10％，瘦焦煤：10％，1/3焦煤：10％，肥煤：15％，焦煤：45％，劣质炼焦煤用量10％。按比例配成配合煤，配合煤最大容惰量42，容惰率4.2，塑性温度区间140℃，配合煤煤粉粒度≤3mm质量比例73％，配合煤煤岩活性组分含量69％，配合煤煤岩标准偏差指标s为0.36。
[0030]
2.其中劣质煤与废旧轮胎颗粒合计质量占比为20％，劣质煤与废旧轮胎颗粒质量比k满足1。
[0031]
3.其中劣质炼焦煤煤显微惰性组分含量60％，总膨胀度-8，最大容惰量7，容惰率2.2。
[0032]
4.其中废旧轮胎破碎粒度破碎最大直径≤3mm的质量比例为100％，同时最大直径≤0.5mm质量比例20％。
[0033]
5.配加废旧轮胎生产配煤方案与基准配煤方案的焦炭质量对比如下：
[0034][0035]
实施例3：
[0036]
利用废旧轮胎制备高质量冶金焦炭的方法，包括：
[0037]
1.根据生产焦炭质量需要，定制配煤方案如下：废旧轮胎：8％，瘦焦煤：12％，1/3焦煤：10％，肥煤：20％，焦煤：44％，劣质炼焦煤用量6％。按比例配成配合煤，配合煤最大容惰量51，容惰率4.8，塑性温度区间151℃，配合煤煤粉粒度≤3mm质量比例73％，配合煤煤岩活性组分含量74％，配合煤煤岩标准偏差指标s为0.33。
[0038]
2.其中劣质煤与废旧轮胎颗粒合计质量占比为14％，劣质煤与废旧轮胎颗粒质量比k满足0.75。
[0039]
3.其中劣质炼焦煤煤显微惰性组分含量45％、总膨胀度-5、最大容惰量12、容惰率2.5。
[0040]
4.其中废旧轮胎破碎粒度破碎最大直径≤3mm的质量比例为100％，同时最大直径≤0.5mm质量比例10％。
[0041]
5.配加废旧轮胎生产配煤方案与基准配煤方案的焦炭质量对比如下：
[0042]