[发明专利]一种用于铁水生产或造气的工业型煤及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及型煤技术，特别涉及一种用于铁水生产或造气的工业型煤 及其制备方法。

背景技术

中国是钢铁产能产量大国，2006年钢铁产量超过3亿吨，其中80％ 是高炉炼铁工艺产生的，高炉炼铁工艺属于高能耗、高污染、资源消耗型 生产方法。而非高炉炼铁因为能耗和污染均较低而受到的广泛重视，它包 括直接还原和熔融还原两大类。COREX工艺即熔融还原炼铁工艺，其工 艺的优点是少用或不用焦炭，结构紧凑，占地面积小，故它是目前世界范 围内解决钢铁高能耗、高污染、资源消耗大等问题最核心的技术之一。

在现有的一些熔融还原铁生产工艺(如COREX或FINEX)中，为了 保证下部熔炼气化炉中填充床的透气性，均要求使用具有一定粒度，颗粒 尺寸在5～8mm以上的块状燃料，即块煤或块焦。然而现实情况却是天然 的块煤资源非常有限，煤炭在开采、运输、筛分等过程中会产生大量的煤 粉，为此出现了将粉煤加工成具有一定形状和尺寸的“人造块煤”技术， 即粉煤成型技术。因为许多行业都存在对块状燃料的使用需求，因此型煤 被广泛应用于民用、化工和冶金等领域。

绝大多数粉煤成型技术都要使用粘结剂，在目前已开发出的种类众多 的粘结剂中，有一类是以糖蜜为基础的复合粘结剂。由于糖蜜是糖业生产 的副产品，具有资源广泛、价格低廉、安全环保、使用方法简便等一系列 优点，人们开发出了许多糖蜜系列粘结剂的专利和应用技术。

中国专利CN1173018C公开了采用粉煤、糖蜜和生石灰的混合物制备 型煤的方法。混合物中煤粉的重量份为100，糖蜜的重量份为7～15，生 石灰的重量份为1～5。此项专利的一个重要特征是以含水量4～10％的煤 粉为原料，利用生石灰与粉煤中所含的水分发生消化反应生成消石灰，消 石灰再与糖蜜反应生成糖酸钙键从而形成具有一定强度的型煤。

该技术中的一个关键步骤是控制生石灰的消化反应，因为一旦生石灰 的配入量与粉煤的水分、糖蜜的配入量相互之间不能很好地匹配，原料条 件和粘结剂配方偏离了工艺设计的优化范围，型煤的质量也就无法保证。 另外，生石灰的消化反应需要一定的时间。在该项专利给出的原料条件及 粘结剂配比情况下，消化反应所需的时间有可能从2分钟到2小时，然而 在连续生产条件下这又是一个很难判断和有效控制的参数。一旦在成型前 生石灰的消化不充分，成型以后残留在型煤中的生石灰将与空气中的水分 接触，继续发生消化反应从而引起型煤的胀裂，导致型煤强度下降。反之， 如果混合搅拌的时间过长，生产能力则会受到严重影响。另外，由于糖蜜 属于季节性资源，生产有周期性；生石灰的加入又降低了型煤的热性质。 所以这种型煤生产方法的应用受到限制。

中国专利公开号CN101070498A公开了一种以煤或焦炭为原料加粘结 剂制备锅炉或造气型煤的方法，所用粘结剂由60～80％(重量百分数，下 同)水、10～30％风化煤、2～8％羧甲基纤维素和0.1～2％的碱构成，粘 结剂添加比例为8～20％。该发明采用的复合粘结剂中羧甲基纤维素和碱 是水溶性的，而风化煤不溶于水，所以复合粘结剂是一种固、液混合物， 固、液混合在静置长时间后会分层，会使粘结剂成分不均匀。另外，固、 液混合物的管道输送也比较困难。该复合粘结剂中加入了少量的碱，会对 型煤的生产设备和使用设备造成腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于铁水生产或造气的工业型煤及其制备 方法，型煤制备方法简单，型煤强度高，热稳定性好；生产成本合理，原 料来源广泛。

本发明的技术方案是，

一种用于铁水生产或造气的工业型煤，其组分为：每100重量份的煤 加入5～15重量份的复合粘结剂；其中，复合粘结剂的成分质量百分比为： 羧甲基纤维素0.3～3％，羟丙基甲基纤维素或羟乙基甲基纤维素或乙基纤 维素0.2～2％，余量为水。

本发明的用于铁水生产或造气的工业型煤的制备方法，其包括如下步 骤：

a.复合粘结剂制备：羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素或羟乙基甲基 纤维素或乙基纤维素复配成0.5～5.0％的水溶液；在该水溶液中，羧 甲基纤维素占0.3～3％，羟丙基甲基纤维素或羟乙基甲基纤维素或乙 基纤维素占0.2～2％，以质量百分比计；

b.煤粉制备：经破碎、筛分，得到颗粒直径5mm以下的煤粉；