提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法与流程

本发明属于煤化工与炼焦煤预处理，具体涉及一种提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、黏结指数（g值）是评价炼焦煤质量的关键技术指标之一，其物理意义表征烟煤在隔绝空气加热干馏过程中，形成胶质体并将惰性物质（标准无烟煤）粘结在一起的能力。一般情况下，g值越高，说明烟煤的黏结性越强。g值的测定方法依据国家标准gb/t 5447-2014，通过将煤样与标准无烟煤按比例混合、干馏后对焦块进行二次转鼓试验，从而定量表征煤的黏结性能。黏结指数g值直接表征煤在干馏过程中形成胶质体的数量，在炼焦配煤中，g值是预测焦炭冷态强度（尤其是抗碎强度m40）的重要依据，对焦炭的冷态机械强度具有重要影响。

3、在炼焦行业中，g值≥65的煤炭通常被归类为强黏结煤，其中g值≥75的焦煤、肥煤作为骨架煤种可显著提升焦炭质量。因此，提高炼焦煤的g值，尤其是将g值50-60的中等偏低黏结性煤提升至65以上的可用区间，具有显著的技术与经济价值：

4、1）全球优质主焦煤和肥煤（g值≥75）资源日益稀缺，价格持续走高；若能通过添加剂技术将大量储量丰富但g值偏低的煤种（如气煤、1/3焦煤中的低黏结品种、部分瘦煤）转化为可用的炼焦原料，将显著降低对优质焦煤的依赖，保障钢铁产业链的原料安全；

5、2）优质焦煤价格通常比中等黏结煤高出300-800元/吨；以年产100万吨焦炭的焦化厂为例，配煤中强黏结煤占比每降低10%，年原料成本可节省数千万元；通过添加剂提升低g值煤的用量比例，是焦化企业降本增效的有效途径；

6、3）稳定的高g值配煤体系能够生产出强度高、反应后强度（csr）好的优质焦炭，从而保障高炉透气性、降低焦比、提高铁水产量；对于钢铁联合企业而言，焦炭质量的提升直接转化为炼铁工序的降本增效。

7、目前，行业为提高或调节炼焦煤黏结指数，主要依赖以下传统方法，但均存在明显局限：

8、1）煤沥青/石油沥青：作为最常用的增黏剂，沥青能有效提高g值。然而，其在常温下为固态，通常需加热熔融后使用，工艺复杂；其添加量通常为5wt%-10wt%，通过大量补充胶质体来提高煤的黏结指数，成本较高；含有大量多环芳烃（pahs），在热解和焦炭使用过程中释放有害烟气，环保压力大；

9、2）传统石油系增塑剂（芳烃油、废机油等）：该类物质虽然对g值有一定程度的提升，但液体与粉煤混合均匀性差，易出现“油团”导致局部过软化；原料成分复杂、波动大，预处理要求高（需过滤/蒸馏、裂解、清洗等），在混料和干馏过程中造成环境污染；

10、3）配煤优化法：过度依赖优质主焦煤资源，经济性受市场价格波动影响显著。

11、综上所述，开发一种高效、稳定、安全、环保且易于工业操作的炼焦煤黏结指数改进剂及方法，具有迫切的技术需求和广阔的市场前景。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的主要目的在于提供一种提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，该方法不仅能够有效提升炼焦煤的黏结指数，而且还具备安全环保、使用简便、无需复杂预处理等综合优势。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，包括将氢化高芳烃树脂与炼焦煤均匀混合，经陈化后得到改性炼焦煤。

4、在某些具体实施方式中，所述氢化高芳烃树脂的添加量为炼焦煤干基质量的0.5%-2.0%。

5、在优先的某些具体实施方式中，所述氢化高芳烃树脂的添加量为炼焦煤干基质量的0.5%-1.75%。

6、在某些具体实施方式中，所述氢化高芳烃树脂的添加量为炼焦煤干基质量的1.0%-1.5%。

7、在优选的某些具体实施方式中，所述氢化高芳烃树脂为加氢高芳烃c9石油树脂，其软化点为105-110℃，芳烃含量为8wt%-15wt%。

8、在某些具体实施方式中，所述混合为将粒度＜0.2mm的氢化高芳烃树脂与粒度＜0.2mm的炼焦煤机械搅拌1-4min，再研磨混合2-6min，直至混合均匀、无明显粗颗粒。

9、在某些具体实施方式中，所述陈化为在密闭条件下陈化1-24h，使氢化高芳烃树脂充分浸润煤粒。

10、进一步：所述陈化为在密闭条件下陈化1.5-4h。

11、在某些具体实施方式中，所述炼焦煤为中等偏低黏结性炼焦煤，其原始黏结指数g值为55-69。

12、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

13、1）本发明所提供的方法，其中氢化高芳烃树脂以石油裂解c9馏分为原料经聚合及加氢合成，单体结构含有苯环、茚环等芳香结构，芳香环本身稳定，加氢后主要去除色团和杂质，芳香性仍保留；氢化高芳烃树脂在煤热解的关键塑性温度区间（300-500℃）能有效熔融、热解，其分子既可物理粘结煤粒，又能热解释放活性氢自由基，作为“氢供体”稳定煤热解碎片，能够较为显著增加胶质体数量并改善其流动性，从而使中等弱黏结性煤的黏结指数（g值）提升；

14、2）本发明中的氢化高芳烃树脂无毒或低毒，在储存、运输和使用过程中对操作人员健康无害，环境友好，符合绿色化工发展趋势；

15、3）本发明所提供的方法，添加氢化高芳烃树脂无需加热熔融或复杂预处理，可直接与煤粉进行干法混合，设备投资低，能耗小；添加量极少（通常<2wt%），综合成本具有竞争力，且避免了使用沥青带来的高昂环保与健康成本。

1.一种提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，其特征在于，包括将氢化高芳烃树脂与炼焦煤均匀混合，经陈化后得到改性炼焦煤。

2.根据权利要求1所述的提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，其特征在于，所述氢化高芳烃树脂的添加量为炼焦煤干基质量的0.5%-2.0%。

3.根据权利要求2所述的提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，其特征在于，所述氢化高芳烃树脂的添加量为炼焦煤干基质量的0.5%-1.75%。

4.根据权利要求3所述的提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，其特征在于，所述氢化高芳烃树脂的添加量为炼焦煤干基质量的1.0%-1.5%。

5.根据权利要求1所述的提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，其特征在于，所述氢化高芳烃树脂为加氢高芳烃c9石油树脂，其软化点为105-110℃，芳烃含量为8wt%-15wt%。

6.根据权利要求5所述的提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，其特征在于，所述混合为将粒度＜0.2mm的氢化高芳烃树脂与粒度＜0.2mm的炼焦煤机械搅拌1-4min，再研磨混合2-6min。

7.根据权利要求6所述的提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，其特征在于，所述陈化为在密闭条件下陈化1-24h。

8.根据权利要求1所述的提高中等偏低黏结性炼焦煤黏结指数的方法，其特征在于，所述炼焦煤为中等偏低黏结性炼焦煤，其原始黏结指数g值为55-69。