專利名稱:瀝青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法
技術領域:
本發明涉及粘結劑,特別涉及ー種浙青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法。
背景技術:
浙青是炭素和型焦生產中不可替代的粘結劑,其主要作用是在炭化過程中形成碳骨架,以增加和保證炭素產品和型焦產品的冷熱強度。因此,浙青在型焦原料中均勻加入和固體物料上的分布,對于型焦和炭素生產運行和產品品質將起決定性的作用。目前,傳統的浙青加入方式是將浙青(如使用中溫浙青時,其軟化點為75 95°C,)在遠高于其軟化點的條件下(140-180°C )進行熔融,而后通過壓カ噴頭將其噴入盛裝有固體物料的攪拌設備中進行攪拌混勻。同時為防止浙青因受冷而凝固,在攪拌過程中必須對攪拌裝置進行加熱和 保溫處理,如此才能確保浙青與固體物料之間的充分的浸潤和混合均勻。但是,上述方式主要存在兩個問題,第一是需要對浙青和物料加熱和保溫,所需能耗較高。另外,更為關鍵的是浙青在熔融、輸送和攪拌過程中,由于無法做到完全密閉,浙青中存在的低揮發性致癌物質,如浙青煙等物質會揮發出來,造成環境污染和職業衛生風險。因此,如何尋求ー種既能將浙青和物料之間充分浸潤和混勻的方式,又能防止浙青煙的產生,杜絕污染環境,同時還能降低能耗的方法是炭素和型焦行業需要解決的關鍵技木。
發明內容
本發明的發明目的在于針對上述不足,提供一種浙青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法。所述的浙青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法,以待粘結物料顆粒與浙青顆粒作為原料,再將待粘結物料顆粒與浙青顆粒混合,然后用球磨機擠壓破碎直至浙青軟化并均勻附著在待粘結物料上,擠壓破碎過程中,控制物料的溫度為浙青軟化點±5で。本發明所述待粘結物料是指制備型煤或型焦等碳素產品時所用的煤粒或型焦原料,所述碳素產品可以包括炭電極、電極糊、陽極糊等。在本發明的方案中,當球磨機運行時,球磨機中的鋼球與待粘結物料顆粒和浙青顆粒之間發生相互碰撞,待粘結物料和浙青被破碎成粉料,同時由于球磨機在破碎物料過程中不斷旋轉,破碎成粉料的待粘結物料與浙青之間實現了均勻的混合;而在共同破碎過程中,筒體轉動產生離心カ將鋼球帶到一定高度后落下,對待粘結物料和浙青產生巨大重擊和研磨作用,同時由于球磨機在破碎物料過程中不斷旋轉,待粘結物料和浙青與球磨機中的鋼球、及筒體內壁相互持續碰撞和摩擦會產生大量熱量,從而使粘結物料和浙青發生溫度升高(可以升溫至浙青軟化點±5°C),浙青逐漸軟化(而非熔融)并得以均勻附著于固體物料之上,從而實現了固體與浙青的物料的破碎和浙青的均勻附著。
本發明中,擠壓破碎時控制物料溫度為浙青軟化點±5°C,是因為若物料溫度超過其軟化點以上5°C,會導致浙青粘結于破碎設備的內壁和鋼球上,從而影響破碎效果;同時若溫度過高可能會造成浙青揮發,形成環保問題和浙青浪費,同時物料溫度也不能過低,若過低則也會影響到浙青的均勻附著。由于球磨機相對其他破碎機而言,筒體轉動產生離心カ使鋼球對待粘結物料和浙青產生巨大重擊和研磨作用,同時由于球磨機的破碎過程相對較為密閉且具備一定的持續時間,因此破碎過程中產生的熱量不易散失,方能使破碎使物料溫度上升至浙青的軟化點溫度。而其他破碎機由于不具備球磨機的巨大重擊和研磨作用,同時破碎過程相對敞開,破碎持續時間鍛,因此不具備將浙青破碎并將溫度升至浙青軟化點溫度,并使其均勻附著的條件,如立式錘式破碎機等。該方法能夠使浙青均勻附著在待粘結物料表面,且浙青加入過程中無需加熱及保溫,不會產生浙青煙,操作非常簡單方便,對環境友好,且能耗極大程度降低。
優選的,待粘結物料顆粒占原料重量的82%_92%,待粘結物料顆粒與浙青顆粒自身的水分含量均不大于7% (wt%)0控制原料中各成分水分含量是因為浙青為疏水性物質,當固體物料中水分過重時,會影響到浙青與固體物料表面的附著性。同時若物料中水分過重,水在物料升溫過程中帶走熱量,影響物料升溫效果,進而影響浙青的軟化和均勻附著。優選的,原料顆粒粒度不大于80mm。控制原料粒度不大于80mm是因為如果物料粒度過大,會造成螺旋給料機給料ロ的堵塞,同時影響磨粉的效率和粒度質量,進入影響到物料的比表面積;而若粒度和比表面積達不到要求,會導致浙青無法均勻和足量的附著于固體物料表面,進而影響到浙青的粘結作用。優選的,擠壓破碎后所得物料的粒度不大于1mm。本發明方法中,用于生產型焦和炭素產品(如炭電極、電極糊、陽極糊等)的原料粒度控制在〈1_,所得產品的強度更好。本發明的有益效果
綜上所述,相比于現有技術,本發明方法優點在于
I、操作非常簡單方便,能夠通過同一種設備既實現了固體物料的破碎,又實現了浙青的破碎和均勻附著。2、由于浙青在破碎過程中只是發生了軟化,而非發生熔融,因此浙青中的有害物質并未揮發出來,將環保和職業衛生方面的風險化解。3、無需浙青熔融設備、固體物料的加熱設備和浙青煙處理的環保設備,對生產裝置要求大為降低,同時節約了能源。4、由于浙青省去了熔融過程,消除了浙青的揮發量,提高了浙青在炭化過程中的有效量,增強了炭化強度。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明作進ー步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。實施例I
將型焦原料顆粒(粒度〈80 mm)與中溫浙青顆粒(粒度〈5 mm)按86:14的重量比混合,然后用球磨機加壓破碎直至浙青軟化并均勻附著在型焦原料上,既得;破碎過程中,控制物料的溫度為75±5°C實施例2
將型焦原料顆粒(粒度〈80 mm)與中溫浙青顆粒(粒度〈5 mm)按92:8的重量比混合,然后用球磨機加壓破碎直至浙青軟化并均勻附著在型焦原料上,既得;破碎過程中,控制物料的溫度為75±5°C。實施例3
本實施例的主要操作與實施例I相 同,區別在于型焦原料顆粒與浙青顆粒重量比為90:10。I、成型炭化和強度測試
對物料進行成型和炭化,成型壓カ為150Kg/cm2,實際生產中,成型壓カ可以在10(T200Kg/cm2之間;炭化溫度1000°C 1200°C,炭化時間2h左右。型焦強度按エ業型煤冷壓強度測試方法《MT/T 748-1997》用以測試型焦樣品抗壓強度;按照燒結礦和球団礦ー轉鼓強度測定方法《YB/T 5166-1993》測試樣品的轉鼓強度。所得型焦產品質量的比較
而菁加入方式一青與型焦原料重>焦抗壓強度·焦轉鼓破損率·
屋比(被)(%)獅[碳
本發明的共破碎軟 8:924852.5889.6
化瀝嗇加料_10:9.0__ 620 __2-13__9.0.1 _
14:S6 810 1.55 91.2 常規加熱熔融瀝嗇 S:92 412 2J2 S9.4 后加料_10:90__595 __2.31__89.9 _
14·7801.6591.0
從表中我們可以看出,與現有技術加熱熔融浙青的加入方式相比,采用本發明的共破碎方式加入浙青粘結劑后,所得型焦的抗壓強度、轉鼓強度和固定碳都獲得了提升。如重量比為8:92的物料,通過共破碎的方式加入后,型焦的抗壓強度485kg/個,比采用熔融方式加入后的型焦抗壓強度(412kg/個)提高了 74kg/個,同時轉鼓強度也獲得了提升,即轉鼓破損率從熔融浙青的2. 62%降低至2. 58%。同時固定碳也從熔融浙青加入方式的89. 4%提高至89. 6%。因此,從結果可以看出,浙青粘結劑通過共破碎的方式加入,不僅簡化了エ藝流程,節約了投資,而且粘結成型的產品的性能也有所提升;這是因為采用加熱熔融法將浙青粘結劑與型焦原料混合時,部分浙青在熔融過程中發生了揮發,用于炭化作用的有效浙青減少,因此炭化質量反而不如采用本發明加料方法生產的產品。最后需要說明的是,以上實施例僅用于說明本發明的技術方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本發明的技術方案進行了詳細說明,本領域技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明的宗g和范圍,其均應涵蓋在本發明的保護范圍當中。
權利要求
1.一種浙青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法,其特征在于以待粘結物料顆粒與浙青顆粒作為原料,再將待粘結物料顆粒與浙青顆粒混合,然后用球磨機擠壓破碎直至浙青軟化并均勻附著在待粘結物料上,擠壓破碎過程中,控制物料的溫度為浙青軟化點±5°C。
2.根據權利要求I所述的浙青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法,其特征在于待粘結物料顆粒重量占原料重量的82%-92%,待粘結物料顆粒與浙青顆粒自身的水分含量均不大于7% (wt%)。
3.根據權利要求I所述的浙青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法,其特征在于所述原料顆粒的粒度不大于80_。
4.根據權利要求I至3任一權利要求所述的浙青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法,其特征在于擠壓破碎后所得物料的粒度不大于1mm。
全文摘要
本發明提供了一種瀝青作為粘結劑用于型煤或型焦生產時的加料方法,是將待粘結物料顆粒與瀝青顆粒混合,然后用球磨機加壓破碎直至瀝青軟化并均勻附著在待粘結物料上;擠壓破碎過程中,控制物料的溫度為瀝青軟化點±5℃;該方法能夠使瀝青均勻附著在待粘結物料表面,且瀝青加入過程中無需加熱及保溫,不會產生瀝青煙,操作非常簡單方便,對環境友好,同時能耗大為降低。
文檔編號B02C17/18GK102658226SQ20121013988
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者孟慶杰, 明崇倫, 蔣偉 申請人:宜賓天原集團股份有限公司