动力煤配煤炼焦的实验研究

煤炭加工与综合利用No.6，2015COAL PROCESSING & COMPREHENSIVE UTILIZATION63动力煤配煤炼焦的实验研究刘虎才'，冯静2， 李培铖”，郭运山1(1.新疆焦煤集团选煤厂，新疆乌鲁木齐830025 ;2. 新疆八- -钢铁公司，新疆乌鲁木齐830022)摘要:选择低灰、低硫的长焰煤进行预处理，按照焦化厂的日常配比代替其中的气煤或瘦煤进行配煤炼焦实验;小焦炉实验表明，配入6%的动力煤可以提高焦炭的强度和块径;对于强黏结性的焦煤，预处理动力煤的配比可达到20%。关键词:动力煤;配煤炼焦;焦炭特性中图分类号: TQ520.6文献标识码: A文章编号: 1005-8397 (2015) 06-0063-03动力煤常规焦炉配煤炼焦的新技术有:煤干表1各种焦煤及预处理 的42号长焰煤、燥、预热、选择粉碎、捣固、配型煤、配用人造31号不黏煤的工业分析结果黏结煤或抗裂剂等，已达到了工业化水平，从而Va/%焦渣特征Y/mm成为解决用较差的炼焦煤炼出优质焦炭的主要方拜城混煤10.64 26.27218法。也有将无烟煤和焦粉作为瘦化剂配入炼焦煤库车气煤.4038.97宁夏1/3焦煤11.26 34.05 .1475中进行配煤炼焦的，也取得了一定的效果。文献记载中也有直接将少量低灰的动力煤掺入炼焦煤硫磺沟肥煤、9.8532.13301890气肥煤8.16 41.323210中进行配煤炼焦的实验，当配比超过2%时焦炭2130焦煤11.58 22.362的冷、热态强度和焦炭的块径直线下降。实验研42号长焰煤8.1117.80究证明:在新疆八钢公司焦化厂老区的常规配比31号不黏媒7.8814.6中，预处理的动力煤可替代原配比中6%的气煤1890肥煤.56331930肥煤6.26 26.56269或5%的混煤，并提高焦炭的冷态强度和块径。大坝1/3焦煤10.8634.101971实验注: A.一灰分: Var 挥发分: G-粘结指数。1.1 实验用煤.220kg小焦炉配煤炼焦试验实验用煤选用新疆八--钢铁公司精煤储料场根据预处理后动力煤的指标和八钢焦煤原料各种精煤:拜城混煤、库车气煤、宁夏1/3焦煤、中瘦煤偏少的状况，分别用不同粒度的预处理动硫磺沟肥煤、新疆焦煤集团1890煤矿气肥煤、力煤替代了部分拜城混合煤(拜城混合煤中251890煤矿肥煤、2130煤矿焦煤、1930 煤矿肥煤.号焦煤占25%; 14 号瘦煤占75%)或气煤，配和预处理的42号长焰煤、预处理的31号不黏煤,煤试验方案见表2。配合煤的煤质和焦炭质量见表3、表4。其工业分析和结焦性指标列于表1。收稿日期: 2015-02-25D0I: 10.16200/j.cnki.11- -2627/td.2015.06.011作者简介:刘虎才(1964- -),男，甘肃天水人，1988 年毕业于原安徽淮南矿业学院浏中国煤化工集煤集团选煤厂高级工程师。引用格式:刘虎才，冯静， 李培铖，郭运山.动力煤配煤炼焦的实验研究[J].煤炭加TMHCNMHG, 7264煤炭加工与综合利用2015年第6期表2试验配煤方案但强度优于颗粒较粗级的预处理动力煤质量。使质量分数/%用颗粒小于1mm粒级的预处理动力煤全部替代预处预处理动力煤及气煤(6%)配煤炼焦配(配比5)，焦炭M40提古19302130 1890大坝明拜城气煤独处 粒度/mm亏肥煤焦煤肥煤1/3国混合混合馆高0.4%，Mo同时升高，焦炭的粒度增大。对于以强黏结性的2130焦煤和1890肥煤为基础的配2037862:36203786186542号长焰煤，煤，预处理的动力煤的配比可达20%，且焦炭的强度和耐磨好于八钢焦化厂老区的常规配比。203786186542号长焰煤，2试验结果20378615687<1(1)作为配煤炼焦的预处理的动力煤的粒度20378623642号长焰煤,应小于1mm。.630502031号不黏煤,(2)在八钢焦化厂老区的配煤方案中，预处<理的动力煤可以替代瘦煤，5%瘦煤、或6%气表3各种配煤方 案的煤质数据煤配煤炼焦，并且焦炭的质量有所提高。配工业分析/%胶质层指数奥亚膨胀度(3)预处理的动力煤不能替代主焦煤在配煤号MuAsVaeSg/%GuXWY典ττ2T3aB炼焦中的地位和作用，也不能替代肥煤在配煤炼mmm线焦中的骨架作用。1 0.58 9.01 30.71 0.34 91 8.7 21.5波387 423 472 18 159(4)对于以强黏结性的2130焦煤和1890肥20.639.6729.53 0.35 90 19.020.4波398426468 18 61煤为基础的配煤，预处理的动力煤的配比可达30.69 9.92 30.17 0.36 80 19.217.2 波371 423 482 2459 .20%。这对于以强黏结性的焦煤配煤炼焦或单种41.12 9.38 30.15 0.35 87 22.320.3之372427 465 2170煤配炼焦提供了提高焦炭质量、块度、降低炼焦51.12 9.89 29.19 0.34 86 22.321.3之392 425472 23 65成本的一一种配煤方法。6 0.569.2021.68 0.36 91 14.017.0 之403 430 491 23 46注: M.-水分: S._ 硫分。3预处理动力煤配煤炼焦与其他配煤炼焦工表4 20kg 小焦炉焦炭质量艺比较配比号M./% Af!% Vad!% S/%焦炭强度/%平均粒度1(1)传统冶金焦的生产配比:主焦煤+肥煤M4 Mmi0.27 12.36 1.13 0.42 77.0 6.444.32+瘦煤+气煤+(1/3焦煤)+贫煤为基本配煤框0.17 12.76 1.32 0.42 78.0 7. 441.78架，或根据对焦炭质量的要求和资源情况取其中12.84的几种。与传统配煤的方案相比其本质区别是用0.29 12.58 1.32 0.41 75.9 8.241.06预处理的动力煤代替了其中的部分气煤、瘦煤、0.417.4 7.8贫煤，而气煤、瘦煤是炼焦煤的一-种。0.21 11.96 1.76 0.31 83.0 8.3 48.56(2)预处理的动力煤与单种焦煤(肥煤、气配加预处理动力煤后，所有配合煤挥发分、煤、气肥煤、1/3 焦煤)配煤炼焦，可以提高焦G值、b值降低，以b值降低最为明显。炭在冷、热态强度和块径，根据单种焦煤的黏结基础配比焦炭强度为M4= 77.0%，Mrσ -6.49%。性，预处理的动力煤配入的比例可达5%~20%。预处理动力煤替代5%的拜城混合煤后，其中配(3)煤干燥、预热、选择粉碎、捣固、配入小于1mm粒级预处理动力煤后焦炭M4o升高型煤、配用人造粘结剂的方法对动力煤的内在结1.0% (配比2)，颗粒较粗粒级的预处理动力煤配构和组成并没有实质性的改变，而预处理的动力入后焦炭M4o降低1.9% (配比3), M1o升高1.9%。煤挥发分降低、镜质组斤射率增大、结构变得致继续使用较细颗粒级的预处理动力煤配入8%后密，具有了YH中国煤化工持征。替代拜城混合煤(配比4)，焦炭Mo降低1.1%，CNMH.?转第72页)72煤炭加工与综合利用2015年第6期3.结论优势，切实体现资源、能源、环境一体化可持续(1)禄丰特高水分褐煤经K-燃料技术干燥发展的基本国策，为全力打造云南煤炭资源基地奠定了坚实的基础。334参考文献.4.0习27[1] 戴和武，杜铭华，谢可玉，等.我国低灰分褐煤资源及其优化作用[].中国煤炭，2001, 27 (2): 14-18.2] 赵振新，朱书全，马名杰，等.中国褐煤的综合优化利用E 30[].洁净煤技术，2008, 14 (1): 29-32.2x[3] 邱亚林， 杨丽，俞炳丰,等.云南地区劣质褐煤燃烧技术[D]能源技术，2006, 27 (2): 83-84, 88.[4]张丽早，朱文涛.褐煤提质技术在云南褐煤上的研究进展中[A].全国低阶煤提质加工转化技术与产业发展论文集[C], .图5 K- 燃料提质对挥发分的影响2012.[5]朱书全.褐煤提质技术开发现状及分析[0].洁净煤技术，提质，产品效果良好，并且实验室装置与中型装2011, 17 (1): 1-4.6] 高俊荣，陶秀祥，侯彤，等.褐煤干燥脱水技术的研究进置提质效果一致，符合预期设计要求。展[].洁净煤技术，2008， 14 (6): 73-76.(2)云南大部分地区的年轻褐煤采用K-燃[7] 景晓霞，杨云龙，李志强，等.褐煤物化结构对水分复吸的料技术进行干燥提质，产品煤可满足工业燃料及影响[J].洁净煤技术，2014, 20(1): 29-33.煤化工用煤要求，充分说明K-燃料技术成熟可8] 张玉宏，王文军.褐煤低温热解及其工艺现状分析[J]内蒙靠、适用性强，能够从褐煤本质上解决煤质差的古石油化工，2012 (12): 4445.难题，提质出优质、高效的产品煤。[9] 徐晓光， 赵毅.褐煤提 质技术的应用现状及前景[].热力(3)该研究可为实现云南褐煤资源综合利用发电，2012, 41 (5): 2-3, 11.提供指导，有利于拓宽年轻褐煤的应用领域，优[10] 尚庆雨 .褐煤干燥脱水提质技术现状及发展方向[I]洁净煤技术，2014, 20 (6): 1.4, 45.化其发展途径，推动褐煤干燥提质快速发展，将云南地区潜在煤炭资源优势转化为现实经济发展(上接第64页)(4)直接掺入少量的低灰、低硫的褐煤、弱是靠其他焦煤在被加热的过程中产生的胶质体所黏煤、长焰煤、不黏煤进行配煤炼焦实验方案,粘结，最终熔融形成焦炭。通过实验验证:预处其结果是直接降低了焦炭的冷、热态强度和焦炭理的动力煤具有非常好的被粘结性。在强粘结的块径，配入量低(小于2%)。性肥煤(Y 大于30mm; Gr大于103)中配入(5)作为瘦化剂配入少量的焦粉、无烟煤粉，10%以内不同比例的预处理的动力煤，其配合煤与预处理的动力煤相比属惰性物质、挥发分低、的粘结指数好于配入同比例其它焦煤、气煤、瘦灰分高，与焦煤炼焦过程中形成的胶质体融合能煤、无烟煤的粘结指数，并出现“粘结反弹现力差，工业生产中配入量低。配入的比例大于2%象”。原因可能是动力煤在预处理的过程中已除后，焦炭的冷态强度、耐磨性随配入的比例加大去大量的羟基、羧基、和不稳定的小分子，使预而急剧下降。处理后的动力煤在低温时变得比较稳定，在较高温度的热分解过程与其它中等变质程度焦煤的热.4预处理动力煤被粘结的机理分解过程同中国煤化工煤易于被粘预处理的动力煤不结焦，不具有黏结性，它结。YHCNM HG