一种改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法与流程

本发明涉及炼焦生产用煤预处理，更具体地说，涉及一种改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法。

背景技术：

1、我国拥有丰富的煤资源，在能源的利用过程中，对煤的依赖性比重较大。其中最广的利用途径为利用煤进行高温干馏生产焦炭(比如cn1171807a、cn1465656a)用于高炉炼铁生产。由于我国石油资源的缺乏，对国外依赖超过40％以上，为了缓解石油缺乏，许多科研工作者开展了利用煤进行液化生产出工业石油的研究，但这种工艺消耗的成本相当巨大。另外也有利用煤进行气化得到合成气(比如cn1721511a，cn86105896 a)用来制备甲醇或者用来作为还原气，这些制备工艺需要高温高压，操作难度大，安全风险大投资高。当前也有一些技术(比如cn1109911a，cn1109510 a)是利用煤造气竖炉生产直接还原铁，这些技术会产生大量的废水，并且成本非常高。

2、焦炭生产也是利用煤资源的一个非常重要的途径；然而随着高炉的大型化以及高炉生产高喷煤量的要求，对焦炭质量的要求是越来越高。炼焦煤常规粉碎工艺无论是先配合后粉碎、先粉碎后配合、组分分组粉碎以及简单的选择粉碎工艺是将全部炼焦煤进行粉碎处理，通常仅控制粉碎后装炉煤细度(<3mm粒级煤的比率)达到规定值；这些工艺共同的缺点是煤质分布特性不尽人意，在大颗粒中集中了难粉碎的岩石、矿物、暗煤类煤粒，这些对炼焦过程的粘结阶段和成焦阶段起破坏作用。中国专利公开号cn 108117879 a提出了一种部分调湿分级破碎的配煤方法，主要是对炼焦煤破碎、筛分及调湿工艺进行优化组合，实现配煤系统设备最简，流程最短的炼焦装炉煤部分调湿分级破碎预处理，但是该技术在调湿过程会产生大量废水，影响后道工序的生产过程，在装煤时由于煤料过干会产生大量粉尘，污染环境；同时该工艺的破碎只是进行粗破碎，并不能达到破碎后粒度的精确控制。

3、由于上述技术制备的炼焦煤煤质的不均一性，常规粉碎工艺制备的装炉煤不仅煤粒度大小不均一，而且不同粒度煤的煤质(包括密度、灰分、粘结性、煤岩组分等)也很不均一，煤的粒度越大，煤质越差，从而在结焦过程中使煤粒间粘结不好，焦炭收缩不均匀和形成大量裂纹。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，能够确保入炉煤的粒度集中在0.45～3mm之间，有效的保证了入炉煤粒度大小的均一性，煤性质的均一性，解决了在结焦过程中因煤粒间粘结不好导致焦炭收缩不均匀和形成大量裂纹的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，包括以下步骤：

4、s1，将单种煤输送至破碎机进行破碎处理，并对流出煤的粒度进行分析，获得粒度＜3mm占比达到55～58％的原料煤；

5、s2，将破碎后的原料煤加入配煤槽进行配合，获得配合煤；

6、s3，将配合煤输送至粒度分离器进行粒度分离，通过空气风选排出粒度小于0.45mm的细粒煤，并按照粒度为4mm设置筛分界限，筛上煤输送至破碎机进行二次破碎，二次破碎后返回所述粒度分离器，筛下煤落入粒度分离器的收集仓；

7、s4，筛下煤从粒度分离器的底部流出，并对筛下煤的粒度进行图像监控和分析，获得粒度＜3mm占比达到78～83％的入炉煤。

8、优选的，所述步骤s1中，所述破碎处理过程中，采用粒度自动分析仪对煤的粒度进行自动取样和分析，将粒度＜3mm占比低于55％的单种煤返回至破碎机内进行再次破碎。

9、优选的，所述步骤s2中，所述原料煤选用气煤、肥煤、焦煤和瘦煤；

10、所述配合煤按照如下质量比进行配合：气煤34～36％，肥煤16～18％，焦煤35～38％，瘦煤10～13％。

11、优选的，所述步骤s2中：

12、所述配合过程中，通过喷水将配合煤的水分含量调节至8～10％；

13、所述配合煤中，灰分含量为8～11％，挥发份含量为28～30％。

14、优选的，所述步骤s3中，所述粒度分离器所用的空气量为60000～62000m3/h。

15、优选的，所述步骤s4中，采用图像识别系统对筛下煤的粒度进行图像监控和分析，当筛下煤粒度＜3mm占比低于78％时，将筛下煤输送至s3的粒度分离器内继续进行粒度分离，同时增加二次破碎时间至40～50s，并通过配煤槽将配合煤输送至粒度分离器；当筛下煤粒度＜3mm占比高于83％时，将筛下煤输送至s3的粒度分离器内继续进行粒度分离，同时减少二次破碎时间至15～25s。

16、优选的，所述步骤s4获得的入炉煤制备的焦炭性能如下：抗碎强度m40≥87％，耐磨强度m10≤7％，焦炭反应性指数cri为≤27％，焦炭反应后强度csr≥66％。

17、本发明所提供的一种改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，具有以下几点有益效果：

18、1、本发明可以有效的减少加入焦炉配合煤中小于0.45mm粒级煤的含量，减少加煤口加煤时产生的粉尘量，保护焦炉生产周围环境，减少由于颗粒物排放而造成的大气颗粒物污染；

19、2、本发明可以分离出密度大、颗粒大的煤，然后将这部分煤粉碎到适当的程度，从而保证了煤粒度大小的均一性，煤性质的均一性，进而保证了在结焦过程中煤粒的粘结性好，焦炭质量均匀，焦炭的裂纹少；

20、3、本发明可以增加配煤中的气煤和弱粘结煤的使用比例，可以部分缓解了当前炼焦煤资源不足的问题；

21、4、本发明可以满足了高炉大型化以及高喷煤量对焦炭质量的要求，同时还可以降低高炉生产过程的燃料消耗，进而降低高炉炼铁生产过程的成本。

1.一种改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述破碎处理过程中，采用粒度自动分析仪对煤的粒度进行自动取样和分析，将粒度＜3mm占比低于55％的单种煤返回至破碎机内进行再次破碎。

3.根据权利要求1所述的改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，其特征在于：所述步骤s2中，所述原料煤选用气煤、肥煤、焦煤和瘦煤；

4.根据权利要求3所述的改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，其特征在于：所述步骤s2中：

5.根据权利要求1所述的改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，其特征在于：所述步骤s3中，所述粒度分离器所用的空气量为60000～62000m3/h。

6.根据权利要求1所述的改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，其特征在于：所述步骤s4中，采用图像识别系统对筛下煤的粒度进行图像监控和分析，当筛下煤粒度＜3mm占比低于78％时，将筛下煤输送至s3的粒度分离器内继续进行粒度分离，同时增加二次破碎时间至40～50s，并通过配煤槽将配合煤输送至粒度分离器；当筛下煤粒度＜3mm占比高于83％时，将筛下煤输送至s3的粒度分离器内继续进行粒度分离，同时减少二次破碎时间至15～25s。

7.根据权利要求1所述的改善入炉煤粒度均一性的煤预处理方法，其特征在于：所述步骤s4获得的入炉煤制备的焦炭性能如下：抗碎强度m40≥87％，耐磨强度m10≤7％，焦炭反应性指数cri为≤27％，焦炭反应后强度csr≥66％。