型煤与型焦技术

2009-08-14 17:12:24 作者：戈.帕萨尔格来源：浏览次数：0 网友评论 0 条

煤炭成型是最早把通过团矿来增大粒度的技术用于工业生产，在欧洲20世纪的头50年里达到鼎盛．尽管在上述地区新的能源已取代型煤。但在其它国家型煤的社会效益和经济效益仍然十分明显。

新的或其他团煤方法

3 新的或其他团煤方法

在20世纪50年代和60年代末，世界上的一些公司就已开始了型焦工艺的研究。其效益在钢铁生产史无前例的增长时达到高峰，且预计还有一个持续的急剧增长期。所有研究工作的目标就是要满足以下要求：一是焦炭有与常规的煤相同或更好的性能。二是一项允许使用从粘结性煤到不粘煤并能生产出质量始终均匀的焦炭生产工艺。三是一项环保可接受的工艺。四是一项能提供所生产的焦炭价格基本上与常规焦炭相同并满足上述要求的工艺。
有些工艺流程(如DKSZ工艺)融合了已被证实的技术，例如硬煤与沥青粘结剂成型并在常规的间接加热的窄槽炉中焦化。其他的工艺研究了一些确有困难的部分，所开发出的工艺以便以后能使整个复杂流程连续操作。新技术包括了低温碳化的半焦工艺步骤，容纳了混合和团矿方法，及最终碳化或处理工序。当大多数工艺选择辊式成型团矿方法时，在转蚊或转盘中团球及挤压方法也被尝试。由于技术和经济的原因，通常辊式成型法更受欢迎。到20世纪70年代初，大多数工艺已发展到大规模的试验厂或开始生产阶段。与此同时，焦炉人料的部分成型技术被采用。该技术增加了煤料的堆比重因而改善了焦炭质量，同时允许使用有较高的挥发分及膨胀特性差的低等级煤或不粘煤。这种方法可以看作是捣固炼焦的进步。

3．1 型焦
根据Lanshoff的介绍，图1表示的是使用热压成型式冷压成型生产型焦的工艺方框流程图。

图1 不同型焦生产工艺的方框图在热压成型中，单种组分的方法分4步，即粉碎、低温干馏碳化、热压成型和冷却。单种组分的技术不需要粘结剂，完全依靠半焦化后煤的剩余物或软化阶段的煤的粘结性能。这样的工艺流程很难控制，因为维持合适的温度和避免积淀是非常棘手的问题。在2种组分的方法中，只有一部分的混合物(通常为70％)被碳化，剩余的部分被掺到热的炭中并在热压成型过程中起粘结剂的作用，在棍合机内可以准确控制温度。为了改善粘结性能，可以采取用粘结性煤替代与炭混合的煤或添加粘结剂方法；后者既可以在生产过程中获得，也可从外部资源获得、冷却工段可以通过快速处理以增加产品强度。有一种技术依靠在湿煤快速加热、原煤流动过程中自发的热爆裂作用来减小粒度，因而缩短了工艺流程的第一个步骤。冷压成型的工艺流程更加复杂，因为煤中的挥发分提高了。在成型之前，需要将含14％以上挥发分的煤进行部分或完全碳化，而且如果粘结剂在高温碳化过程中变软，会导致团块变形或粘连。尽管如此，越来越多的设计采用冷压成型路线。在所有的型焦生产工艺中，使用辊式成型的占多数。这是由于较粗的煤粒仍可在较宽范围内变化的条件下成型，而且辊式成型设备毕竟可以很容易按比例放大来处理大量的煤。 3．2 焦炉入料的部分成型焦炉入料的部分成型与型焦工艺的本质上的不同是只有部分焦炉入料通过成型设备压密。型煤随后与松散的煤混合然后装入常规(狭槽型)焦炉。成型煤的准备包括粉碎、添加粘结剂及在合适的混合机中用蒸汽加热。热的混合物然后被成型、筛分去掉细末(可循环使用)并冷却，型煤与余下的煤的混十；物(65～70)混合后装入焦炉。如果普通的粘结性煤经过上述处理，会使焦炭的强度和耐磨性能大大提高的话，反过来说，如果不需要机械性能好的焦炭，就可以用不粘煤或弱粘煤来替代强粘结性煤。另外一种工艺的目的是利用通常不能炼焦的煤，因而其需要成型的煤的比例仅为焦炉人料的约20％。在成型之前，在混合机中将粉煤和一种粘结剂加热，然后型煤与好的炼焦煤混合并装入焦炉。为了改善煤料在成型阶段的粘结性能，可在成型车间的热混合机中加入少量的粘结性煤(大约为整个人炉煤的10％)。在德国西南部有一个工厂多年来一直遵循这个原理，只不过是将全部人炉煤压成强度较低的型煤，经过中间储存和处理后，人炉时只有30％左右的型煤是完整的。