[发明专利]一种铁焦的制备方法及铁焦

说明书

本发明公开了一种铁焦的制备方法及铁焦，该方法包括，将配合煤、粘结剂、增强剂和铁源按照85～93：2～10：3～8：3～20的重量比混合后进行干馏，其中，所述铁源的粒径小于等于0.2mm，所述增强剂的粒径小于等于0.5mm；所述铁源的粒径分布为：粒径＜0.05mm，重量占比为15～25％；粒径为0.05～0.1mm，重量占比为30～40％；粒径为0.1～0.15mm，重量占比为25～35％；粒径为0.15～0.2mm，重量占比为5～15％；本发明的制备方法具有工艺简单、成本低的特点，制备出的铁焦具有高强度、高反应性的特点。

技术领域

本发明属于铁焦制备技术领域，具体地说，涉及一种铁焦的制备方法及铁焦。

背景技术

近年来，温室气体排放导致全球变暖等环境问题日益严峻，温室气体减排已成为世界主要国家的共同责任。按工业、建筑、交通等领域划分，工业领域中钢铁冶炼的二氧化碳排放量占全球温室气体总排放量的4％～5％。此外，尽管我国煤炭资源比较丰富，但是可以用来炼焦的煤资源只占煤炭总储量的35％左右，焦炭生产过程中主要以优质炼焦煤作为原料，但是优质主焦煤和半主焦煤在国内的储量越来越少，面临优质焦煤资源逐渐枯竭的困境。因此，中国高炉炼铁面临着碳减排和优质资源匮乏的双重压力，急需开发低碳高炉炼铁的前沿技术，所以，开发新的炼焦新工艺，研发弱粘结煤的炼焦工艺成为近几年的冶金行业的研究热点。

铁焦的生产工艺与现有焦炭生产工艺类似，区别是将含铁源作为催化剂添加至配煤中，利用传统焦炉炼焦工艺或矿煤压块竖炉炭化工艺制得。目前，本领域技术人员在制备铁焦时发现含铁物质的添加会降低焦炭的冷态强度及反应后强度，且随着添加量的增加，强度被破坏的程度越加严重。而焦炭作为高炉料柱骨架，起到还原剂的同时还需要起到骨架作用，其重要性不言而喻。故在生产铁焦的同时如何兼顾其强度性能，或在制备时如何优化其强度，以达到提升高炉炉身效率与维持高炉骨架作用双重功效，成为本领域目前重点研究的方向之一。

铁焦的冶金性能既要满足实际生产中抗压、抗磨、抗碎的强度要求，还要满足高炉使用对铁焦强度和反应性的要求。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种铁焦的制备方法，通过对配合煤、粘结剂、增强剂和铁源混合后进行干馏，以及控制配合煤、粘结剂、增强剂和铁源的重量比等方法，实现铁焦产品性能的调控。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种铁焦的制备方法，包括将配合煤、粘结剂、增强剂和铁源混合后进行干馏，所述配合煤、粘结剂、增强剂和铁源的重量比为85～93：2～10：3～8：3～20。

进一步的，所述配合煤、粘结剂、增强剂和铁源的重量比为88～90：3～6：4～6：5～10。

进一步的，所述增强剂的粒径小于等于0.5mm。

优选地，所述增强剂的粒径小于等于0.3mm。

进一步的，所述增强剂由竹炭材料制成。

优选地，所述增强剂由竹炭材料经过烘干、碳化、破碎后制成。

优选地，所述烘干后的竹炭材料的含水率小于5％，所述碳化温度为350～700℃，碳化时间为3～7h。

优选地，所述竹炭材料包括竹叶、竹节、竹茎、竹根、笋壳中的一种或多种。

以上方案中，增强剂作为多孔材料(如图1所示)，增强剂的细胞壁为网状结构，能够有效地与配合煤中的胶质体、固定碳浸润结合，有利于提高铁焦的反应性和反应后强度。