成型焦炭

一项目背景：我国冶金化工化肥电石工业等行业的生产，大都用焦炭或无烟块煤，由于机械化开采块煤产率低，加之当前小煤窑的取缔和煤炭价格及运费的上涨，造成无烟块煤和焦炭生产成本不断提高。在焦煤和焦炭供应总量相对减少的同时，而我国每年焦炭破碎的焦粉在万吨以上，焦粉具有固定碳高，低挥发分低硫等特点，由于没有较好的成型技术，大量的焦粉只能作低级燃料处理。在焦炭的主要原料主焦煤和肥煤供应紧张的情况下，所以利用焦粉成型，加快开发技术含量高，附加值大的煤炭深加工产品，选择符合要求的成型剂配方和适于冶金化工化肥电石等行业代替部分焦炭应用的焦粉成型技术，是煤化学等领域研究攻关的重要课题之一。利用焦碳或无烟块煤下余的焦粉或粉煤成型技术不但有效解决了废料成型难题，节省大笔的治污费用，成型焦炭还将废料进行了资源化利用，为企业提供大量的廉价洁净燃料，其社会效益与经济效益均极其显著。二型焦技术现状：常规炼焦技术所用的原料是由炼焦煤配合而成，传统的“气肥焦瘦”四种煤配合炼焦法。我国煤炭资源丰富，但分布不均，做为炼焦基础配煤的肥焦煤相对贫乏，个别地区仅有少量的非粘结性煤，根本无法炼成焦碳，加之交通不便限制超载运输费用高，使得焦碳成本加大，限制了地方钢铁工业的发展。型焦生产可分为干燥型和炭化型二大类，前者具有投资少成本低工艺简单等特点，产品适于化工造气或冶金铸造行业配用，后者虽然说产品质量高，但因需要建窑炉投资大工艺复杂加之目前原材料成本太高而不易投资。

焦炭成型

三焦粉生产型焦的基本条件：型焦厂的建设涉及土建机械化工和热工等技术专业；成型添加剂涉及高分子化学，胶体化学和结晶学；型焦燃烧涉及燃烧学热动力学高温热化学催化活化理论及氧化成型焦炭还原机理。目前国内已建的型焦厂常常因设备不配套选择的成型添加剂不成型焦炭适用欠缺理论基础和工艺研究等原因而未能形成工业化生产规模。行内人士都知道，不同的燃烧装置和炉型，对焦碳或块煤的粒度灰分挥发分固定碳反应活性焦渣特性及有关技术指标要求不一样，所以采用焦粉生产型焦应用于冶金化工电石等行业,首先确定不同燃烧装置和炉型的约束条件，然后在这些条件下，通过科学配比和不同的先进工艺，把焦粉加工型焦的灰分水分挥发分反应活性焦渣特性和粒径大小等技术指标调整到最有利于工业应用的值，才能应用于工业生产。四成型剂技术是关键：焦粉成型后只有满足长途运输和露天堆放的要求，而且具备与块焦相同或更好的性能，才能真正实现商品化。目前，我国工业型焦一般采用低压冷态成型，对粘合剂的要求较高，尽管我国在工业型焦方面进行了大量的研究工作，并取得可观的实用效果，但总的说来，现有的这些技术或多或少存在着这样或那样的不足，如冷热态强度低防潮防水性差成本过高原料来源不广燃烧性能不佳等等。开发的焦粉粘合剂成型型焦焦碳产品经检测，成型焦粒主要技术指标如下：在℃下成型焦粒不溃散，并具有一定强度，抗压强度达kg/个；添加剂中不含ＡＰＡＭｇＦｅ等对生产有害的元素；化学反应活性：％；焦粉成型总成本：元／吨。

焦碳成型

其特点是：本制造工艺要求简单；采用的粘结剂原料易购，既含有改进耐高温的化学成分，又带有防水成分，提高型煤的耐热性，便于运输装卸和露天堆放；产品冷强度大于50公斤/球，耐高温000℃不散不粉，热稳定性大于%，防水防潮，不降低固定碳含量，添加剂中不含有害成份，化学活性好。

粉焦成型主要产品及技术参数：主要产品为冶金型焦，其技术参数如下：固定碳(与原料相比)降低＜％；粒度mm；转古强度M(%)≥M0(%)≤；抗压强度≥500N/个；热强度000℃；热稳定性（耐高温大于000℃不散不粉）≥%；；灰熔点＞250℃；化学活性好防水性（泡在水中不碎不散）。型焦生产工艺：将原料（焦粉兰炭或无烟粉）粉碎处理，配入粘合剂经过混合均匀后，再进行捏合搅拌，送入成型机成型，然后通过干燥后为型焦产品。通过大量的实验证明，该成型技术先进工艺简便成本低型焦防水耐高温抗压强度高化学反应活性好固定碳降低量极小，产品能满足各种冶炼炉的要求。七：经济收益：年销售收入万吨×元/吨＝00万元；型焦成本元/吨（焦粉元/吨＋添加剂水电工资等00元）；年利税：万元。从以上计算结果可以看出，本项目建设投产后，其经济社会效益很好，不仅具有很好的经济效益，而且成型焦炭还具有显著的节能环境保护和社会效益。

焦炭成型焦炭

焦炭粉成型的粘结剂由AB两种组分组成,其中A组分由胶粘剂助粘剂填充剂组成;B组分为表面改性剂。本粘结剂成型焦炭适用于焦粉(包括兰炭粉石油焦粉)的冷态固结成型,成品可作为矿热炉原料化工煤气原料电石生产原料等代替部分焦炭应用。本粘结剂应用方法简单，不需原料加热搅拌，产品也无需炭化，整个生产过程没有污染，成型率%以上，湿球强度米高落下>次，成品强度大于N/球耐高温000℃不散不粉。机焦和型焦的快速挥发高强粘合剂成型焦炭是由无机物与多种有机化工原料经过复杂的化学反应而成的，按粘合剂在煤粉中的重量比为-%的比例加入粉煤中，进行煅烧，使型煤(煤球)具有很高的冷热机械强度和热稳定性;很高的防潮防水性能和水浸强度。使用该粘结剂能大比例的利用焦粉制备铁焦,并使铁焦在冷压成型的条件下具有满足运转跌落的冷态强度，在低温固结的条件下具有满足冶炼要求的热态强度。粘结剂的制备是将有机高分子聚合物硅溶胶或硅胶水按比例混合，再加入占混合溶液-WT%的稳定剂;在-MPA170-℃的反应釜中反应-H后得到，粘结剂中的组分由于接枝桥连成网状结构而使得溶液具有高粘度，并在-WT%稳定剂的作用下具有高分散性。

焦粉成型粘结剂由下列重量份配比的原料制备而成沥青粉;煤焦油;焦油渣;MF;NO;腐蚀酸钠;十二烷基苯磺酸钠;聚乙烯酰胺;缩甲级纤维素;氢氧化钠;糊精。成型焦炭解决了焦粉极难成型的问题,利用本粘结剂可出产品型焦,干燥后冷强度公斤-公斤/单球，在高温℃时不散不粉，固定碳降低量少，添加剂中不含镁磷铝铁等化学成份，化学活性好，生产的型焦可适于冶金化工化肥电石等行业代替部分焦炭应用。该焦制备方法为：)将原料焦粉粉碎加工成粒度小于mm的焦粉；)按照重量份，在每份所述焦粉中加入份焦粉型焦粘结剂；)搅拌0~分钟出料；)室温下放置~0分钟，放入成型机加压成型，压制成圆柱形；)室温放置~小时后，于0℃干燥。用本粘结剂制成的型焦，不仅具有冷强度高，防水性好，成本低，灰分增加量低的优点，而且具有较高的热强度，原料来源广的特点。焦碳粉沫成型粘合剂是将水腐植酸钠阳离子淀粉彭润土硅酸钠ZCM-型水溶性絮凝剂一氧化碳助燃剂RH系列投入反应釜中经搅拌加温降温等工艺制备而成，用本产品可将焦碳粉沫加工成型焦，使型焦具有固定碳高强度高耐高温，在高温冶炼炉中燃烧不爆裂不松散不结疤的特性，使型焦的质量接近于焦碳。利用废焦碳粉制成的型焦包括下述组分焦碳末粘结剂固硫剂，利用废焦碳粉制成的型焦耐水性好，强度能够满足需要，使用时能够满足环保要求；利用废焦碳末制成的型焦工艺简单，生产成本低。复合型工业气化型焦粘结剂包括：首先，制备复合型工业气化型焦粘结剂：反应釜加水升温，将粉煤灰含钙无机物含硅无机物加入反应釜中，搅拌，升温，继续搅拌；然后将腐植酸和羧甲基纤维素钠加入反应釜中，在上述温度条件下继续搅拌，充分混匀；待溶液冷却至室温，得型焦粘结剂；第二步，制备复合型工业气化型焦：将粉焦破碎，将其与粘结剂置于混捏锅内，搅拌混合均匀；将混合料送至锟压机中，常温下加压成型，经干燥冷却后得所述型焦。利用粉煤灰廉价易得的特点，降低了成本；粘结剂有机和无机组分复合在一起，提高了粘结性能，克服了粉焦无粘结性塑性小结构松散缺陷，提升了粉焦的价值。矿粉粘合剂技术系列复合矿粉粘合剂用于工冶金行业金属冶炼球工业硅成型焦炭还原剂球，目前国内已有多家冶金企业应用。该铁粉球的制备方法是：将粘结剂和铁矿粉按重量配比混合均匀，用压球机挤压成球径为～cm的铁粉湿球，自然干燥得到所述的铁粉球。

该粘结剂使铁粉球不需要烧结具有很好的高温成球性能和强度，降低了制备铁粉球的成本；使炼炉内的铁矿粉具有良好的透氧和透热性能，加快炼铁速度，降低炼铁过程的能耗。该方法为：将铁矿石粉碎为直径小于mm的颗粒，将含钙材料粉加入铁矿粉，搅拌，使混合均匀，再加入聚丙烯腈乳液，搅拌均匀后，再加入防水抗渗胶，搅拌均匀；将搅拌均匀的混合物在kg以上的压力下冲压制成直径在-cm的球状物或体积为-cm的块状物。矿粉焦炭粉冷压造块及造块方法将矿粉焦炭粉和水泥和少量水搅拌均匀在大于ＭＰａ压力下进行冷压成块压制成－×－×－ｍｍ的正方体或长方体，该造块具有节矿节焦节能的优点，同时改善炉况和减少对环境的污染，该方法简单，成块率高，成本低，设备简单，见效快。金属矿粉造粒（块）粘合剂金属矿粉造粒（块）粘合剂由母液单体交联剂引发剂中和剂和水配制成。铁精矿粉防冻剂包括有饱和一元醇多元醇和醚类中至少一种组分，易溶于水的钙盐镁盐和硼化物中至少一种组分和水，经过混和搅拌均匀制得，这种防冻剂可广泛用于水份含量小于％的黑色金属和有色金属矿粉的储藏运输的防冻处理，其应用成本低，消除了环境污染，使用极为方便。铁矿粉烧结用化学添加剂为粉末状复配混合物，粒度≥目，其组分配比(wt％)为增氧剂-％；自由基引发剂-1％；助熔剂-％；强化剂-1％；催化剂-1％；晶核剂-％。不含对炼铁有害的KNa等元素，其特点是利用自由基引发剂改善烧结料层透气性；利用稀土元素促进烧结固—液相之间的结合与结晶；利用晶核剂抑制烧结矿的自然粉化和低温成型焦炭还原粉化。该种添加剂的用量为烧结混合料总量的-‰，可提高烧结矿产量％，提高转鼓强度％，提高复合针状铁酸钙(SFCA)含量1％，提高成型焦炭还原度(RI)％，提高低温成型焦炭还原粉化指数(RDI+31)％，降低烧结固体燃耗％。

球团系列高强度冷固结粘结剂替代膨润土等传统粘结剂，可解决传统球团粘结剂生球强度低粉化率高干燥速度慢降低品位冶金含铁粉料成型难度大利用率低等问题，具有粘结力强改善矿粉成球性能提高生球强度缩短焙烧时间，提高球团矿品位提高球团的烧结质量等特点。

该粘结剂无毒，无腐蚀性，不降低铁品位，不增加有害杂质；使用该粘结剂生产冷固球团(团块)时，工艺设备简单能耗少无环境污染成本低，固结速度快(小时)，单球抗压强度高(大于N)，既适于钢铁厂处理含铁粉尘废料，也可用于铁精矿的造块，既适于中小规模生产也能满足大型高炉冶炼对机械强度和高温强度的要求。常温下压球固结的含铁尘泥冷固球团的新型粘结剂由氧化钙二氧化硅氧化镁三氧化二铝氧化铁和氧化锰组成。其中多数氧化物都不是以游离状态存在的，而是以不同的硅酸盐和铝硅酸盐等矿物形式存在的，矿物组成为玻璃体和微晶体。优点是：属预熔型二次资源，加入量少，易拌匀，常压压球后无需加热干燥，无公害，常温下固结可获得冶金性能良好的优质含铁尘泥冷固球团。

用于铁矿球团的粘结剂按重量百分含量将羧甲基淀粉钠聚丙稀酰胺聚丙稀腐植酸钠耐水腻子粉高岭土硫酸亚铁碳酸钠进行细磨混合。一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂及其制法其外观灰褐色—黑褐色粉末；干基品含量≥％；粒度～目≥％；膨胀容≥～ml/g；％水溶液pH～；水分％≤0％；制得粘合剂，喷雾干燥，粉碎。炼铁球团粘合剂(竖炉焙烧球团用粘合剂)球团粘合剂的组份如下(重量百分比)：AlO(三氧化二铝)，PO(五氧化二磷)，SO(亚硫酸根)，余量为HO(水)，是以磷酸硫酸铝超细氢氧化铝为原料，水为分散介质，将原料融于水制成的。由于造成球团矿品位下降的主要因素是原来的粘合剂含SiO太高，不含SiO，AlO可耐高温，金属氧化物可提高粘度。生产工艺为：①按比例将水和褐煤搅拌加热至沸腾分钟；②将氢氧化钠和树脂搅拌加热至沸腾分钟时，开始缓慢加入到①中；再搅拌加热至沸腾分钟后，用上面的糊状，除掉下面的渣子；③将上述糊状混合机中充分混合均匀后，以-Mpa压力经成球机压块成型，压型的生团块在-0下干燥-分钟可，然后磨洗，制成成品使用。用于冷固结球团矿的粘结剂由的风化煤，矸石，黑矸石，煤泥和纯碱混合粉碎后组成，在粘结剂中加入—倍量的水，搅拌升温至00℃并保温—分钟后使用。

本粘结剂由有机物和无机物复合配制而成，具有较高的冷强度和热强度，而且粘结剂中的含碳量可高达—％。本粘结剂有害杂质含量少，对冷固结球团产生的造渣量也很少，而且原材料来源广，成本低廉，可以变废为宝，减轻环境污染。球团矿复合粘结剂工艺方法是矿石的粘合；压团；制团；制粒用粘结剂初步对原材料的预处理，成型焦炭适用于炼铁原料高温氧化焙烧固结球团矿，其由钠质膨润土为基料配入定量的有机粘结剂及少量的添加剂混合均匀，降低了球团矿混合料的复合粘结剂配比，降低了球团矿的生产成本，提高了球团矿含铁品位和成型焦炭还原性，增强了球团矿的强度明显，适宜操作简便快捷，易于推广应用，具有成本低廉等优点。含炭冷固结铁球团矿灰份和杂质进一步减少，质量得到了提高，增加了球团矿的内粘结性，减弱了球团间粘结性，适当降低了成型焦炭还原过程中球团矿内气体压力，使含炭冷固结铁球团矿彼此之间不宜粘连。球团矿低温固结粘结剂在℃以下固结-小时,单球抗压强度在500N以上,且有良好的冶金性能,成型焦炭还原性高,低温成型焦炭还原粉化少,高温成型焦炭还原膨胀小,设备简单,生产周期短,能耗低,适于大规模生产,既可用于钢铁厂处理炼钢污泥氧化铁皮渣铁废料的造块,也可用于铁精矿生产氧化球团矿和金属化球团矿。铁矿球团用粘结剂其成分按重量百分比为钠基膨润土～%,含硼镁的选矿尾矿～%,添加剂～0%,研磨后粒度小于0目。可以完全替代膨润土造球,其中SI含量远远低于膨润土,不但能够提高球团矿品位,成型焦炭还可以明显改善球团矿的高温冶金性能。成型焦炭适用于利用含铁物料生产冷固球团的粘结剂该粘结剂由碱性泡化碱冷溶型聚乙烯醇聚丙烯晴纤维轻质碳酸钙组成,成型焦炭具有黏度大成球快,成本低的特点,可以利用含铁废料造球,能改善含铁物料的造球性能,提高球团的质量,并能使球团矿中微孔增加,提高球团矿的冶炼成型焦炭还原性,冷固球团强度高免烧结粉化率低能替代块矿直接供炼钢炼铁使用。

降低冶金球团膨润土用量的生产方法包括以下步骤将红矿铁矿石干法研磨成目颗粒占%以上的红矿粉,并将研磨后的红矿粉和膨润土配入球团精粉中混合后装入造球设备;向造球设备内的铁矿粉上喷洒浆状粘合剂,使铁矿粉在浆状粘合剂作用下形成球团。采用喷浆代替喷水工艺,所喷出的浆状粘合剂落到混合料上成泥团,在滚动机械力作用下,浆状粘合剂从泥团中挤排到球团表面粘结上一层铁矿粉,反复粘结成合格球团排出造球设备,这样无需在铁精粉中加入太多膨润土,大大降低了所制成的冶金球团中膨润土的含量,提高了冶金球团的品位,同时提高了炼铁效率。

用于处理废水的高含碳金属化球团及制备方法属冶金制品技术领域，用于解决铁炭内电解法滤料易产生表面钝化影响废水处理效果问题。所述高含碳金属化球团的构成包括单质铁活性炭及少量杂质,其中单质铁粒径小于MM,活性炭为孔道结构,其比表面积达～M/G。

试验表明,本产品具有丰富的孔道结构和巨大的比表面,对废水中污染物具有很强的吸附能力,且具有很高的反应活性,渗透性好,易流化,不板结。