低阶煤是指处于低变质阶段的煤,具有低灰、低硫、高挥发、活性强等特征,主要煤类分为褐煤和低变质烟煤。 兰炭又称半焦,以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰分低、铝低、硫低、磷低的特性,已逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁、碳化硅等产品的生产,成为一种**的炭素材料。 将低阶煤快速炭化分质生产兰炭,是通过对低阶煤进行提质工艺开发,可节约优质煤炭资源,为劣质煤提高附加值。 如今,块状低阶煤用于生产兰炭的技术也仅仅处于探索和发展过程中,而粉状低阶煤造型快速碳化分质生产兰炭的技术,更是处于探索阶段。 本人专业从事直接还原铁领域近30年,为了彻底、有效根治回转窑结圈的国际性难题和解决DRI低成本运行及实现高品位、难选铁矿综合利用和处理,在黑色冶金领域,创新提出了“双基还原冶金理论”,可采用低价值高挥发份的低价煤、生物质材料,甚至是**垃圾,用作优质双基还原剂使用,寻找出一种符合我国国情的DRI装备和工艺技术,可实现资源可持续发展和综合利用,将为我国非焦炼铁和低阶煤、生物质,甚至**垃圾的深层次开发和应用,做出更大的贡献。 传统的兰炭生产装备和工艺技术中, 兰炭炉干馏段的混煤,自上而下移动,与由燃烧室送入的高温气体逆向接触,入炉炭在此段被加热到600~700℃后炭化为兰炭,兰炭由炭化室进入冷却段。 兰炭炉的干馏段为有序进行煤块干燥、气化煤气、热解焦油、碳化兰炭等几个过程,因此,为了保证透气性及兰炭的应用,原料和产品均必须保证为块状。 低阶煤粉在炉外造型很容易,而且其常温强度也很高,就是进炉后,经过热解气化、碳化的过程中,均发生粉化现象,无法碳化成块状,这就是低阶煤粉无法生产兰炭的技术核心。 近来,我们在还原生产DRI时,也是如此,回转窑忌讳粉煤,而且又要满足铁矿里的O,和颗粒还原剂中C、H很好能同时进行激烈还原反应。才能真正实现气基和煤基同时还原反应,真正实现双基还原冶金理论。 为此,我们寻找出一种低阶煤双基还原的新工艺技术。 采用低阶粉煤按要求压球,采用特殊的给煤方式,同氧化球团一起加入回转窑中,进行深度还原反应,获得高品质的DRI产品和残留的颗粒状兰炭或半焦副产品。后来,还原剂又单独采用生物质材料、单独采用**垃圾或一种、两种物料配加部分低阶煤等多种配料制球,用作还原剂,均取得同样的结果。 此装备和工艺完全可以满足低阶煤、生物质材料,甚至**垃圾热解气化碳化兰炭产品。