优化配煤方案节约优质焦煤

第26卷第4期山西煤炭Vol.26 No. 42006年12月SHANXI COALDec.2006优化配煤方案节约优质 焦煤贺建忠(山西煤炭职业技术学院煤炭化工系,山西太原030031)摘要;通过优化配煤,开发与扩大炼焦煤种,从而可降低炼焦成本,改善焦炭质量，延长焦炉的使用寿命;同时可以合理利用煤炭责源,节约优质焦煤，实现炼焦行业的可持续发展。关键词:炼焦配煤;优质炼焦煤;煤炭资源;咸本中圈分类号:TQ 520. 62文献标识码:A文章编号:1672-5050(2006)04-0053-03焦煤。1炼焦用煤现状随着我国钢铁工业的快速发展,强力拉动了焦2降低炼焦成本,多种煤配合炼焦炭市场的持续火爆,产能不断提高。2003 年焦炭产-直以来,山西海鑫钢铁公司焦化厂主要采用量达1.6亿t,2004年达1.78亿t之多。用于炼焦乡宁县的主焦煤(80 %)和蒲县的1/3焦煤(20 %)的主要炼焦煤资源短缺,价格一涨再涨,炼焦成本极进行炼焦生产。为了降低炼焦用煤的成本，山西海.大增加。目前全国有大中小各类焦炉1 900多座，鑫钢铁有限公司焦化厂通过对煤焦市场的分析,提产能达1.8亿t之多，在建大中型机焦炉78座,产出减少主焦煤用量,增加弱粘煤、无烟煤等煤种。利能达3 147万t,拟建焦炉55座,产能约2 730万t。用公司3X45孔JNK 43- -98F 型焦炉的特点,进行从目前供应上看,虽然我国煤炭资源比较丰富,但炼配煤炼焦。通过实验找出较为合适的,既能满足高焦煤资源还相对较少,炼焦煤储量仅占我国煤炭总炉生产需要又能保证焦炉生产的配煤方案,以节约储量的26.25%。更值得注意的是强粘结性煤稀优质炼焦煤,同时降低炼焦成本,改善焦炭质量,增缺，肥煤、气肥煤储量和焦煤储量分别仅占我国煤炭加化学产品的产率,延长焦炉使用寿命。总储量的3.37 %和6. 20 %。如果观察其占炼焦煤为了有效地组织实施降低炼焦成本,提高焦炭储量比重,也可以看出，肥煤.气肥煤和焦煤分别占质量,成立了配合煤炼焦实验小组。在制定配煤方其储量的12.81 %和23.61 %,两者之和也不过占案时,结合本地区的实际情况,尽量做到就近取煤，炼焦煤储量的1/3强。还应指出的是,这些强粘结此外考虑焦炉炉体的具体情况、回收车间的生产能性煤储量中还包括相当数量的难选、高硫煤资源,它力、备煤车间的设备情况等,因地制宜，根据单种煤.们是不能用作炼焦原料的。因此,我国强粘结性煤的特性,通过配煤试验，拟定初步配煤方案,然后进资源是稀缺和宝贵的。在全国焦炭需求激增的情况行试生产。下,主焦煤、肥煤由于资源量限制，供应明显趋紧,价试验小组首先拟定了配煤方案:-是煤源调查。格也不断上扬，目前全国主焦煤的价格已一涨再涨，了 解邻近煤矿的地理位置、生产规划、采矿能力和洗同时部分炼焦企业已开始进口炼焦煤;而1/3焦煤选能力。二是制定采样计划。三是对煤样进行煤质和气煤等炼焦配煤资源相对丰富，供应较为充足。分析。煤质分析包括煤的工业分析、岩相分析、全硫在这种情况下,通过扩大炼焦用煤,来降低炼焦成测定、粘结性指标的测定等。四是根据分析结果,对本,提高焦炭质量,增加化学产品的产率,成为解决煤质进行初步鉴定,并拟定出配煤方案。五是按照炼焦煤短缺的有效途径。同时可以合理利用我国煤配煤方案对洗精煤进行粉碎,在半工业试验焦炉中炭资源优势,开发和扩大炼焦用煤的种类,节约优质进行中国煤化工TYHCNMHG收稿日期2006-09-20作者简介;贺建忠(1962- ),男 ,山西永济人,大学,高级工程师,从事煤化工技术的教学与研究。54山西煤炭第26卷煤源由公司原料处提供。将能组织到的各地煤料展,焦炭粉化,影响高炉透气性;另一方面在高温下，的资料进行了综合分析,并列举出可用煤料,制定出适焦炭结构强度降低,热强度差,使焦炭在高炉中进-一合本焦炉生产的配煤比,经过铁箱试验,积累了一些数步破坏。第三,硫在煤中是一种有害物质,在配煤炼据和资料。各种煤的各项化验成分指标见表1.焦中，可通过控制配煤比调节配合煤的硫分含量,使表1煤样及化验指标.硫分控制在1 %左右。而且在确定配煤比时,必须煤同时兼顾对焦炭灰分、硫分、强度的要求。降低配合分析项目包头包头碎神木晋城台头鸿鑫蒲县煤硫分的根本途径是降低洗精煤的硫分或配用低碗精煤润精煤原煤无烟煤|精煤「精煤|精煤灰分A/% 8.28 I 10.423.87 I 12.5 9.8 T 9.6 10洗精煤。第四,配合煤挥发分Vant 的高低决定煤气挥发分Vu/%| 20.28 33.94 I 36.8211.43~ 22134和化学产品的产率,同时对焦炭强度也有影响。在碗分S./%[ 0.14 0.42 0.16 - I 0.53T一p.4~0.3常规炼焦时,配合煤料适宜的挥发分Vaur=26 %~粘结指数GRI 14| 35 050 53 7828%,此时焦炭的气孔率和比表面积最小，焦炭的X/mm32.0] 36.0[ 44Y/mm8强度最好。若挥发分过高,焦炭的平均粒度小，抗碎强度低，而且焦炭的气孔率高,各向异性程度低,对3焦炭质量及配合煤质量要求焦炭质量不利。若挥发分过低,尽管各向异性程度炼制冶金焦的配合煤应具有的质量要求:配合高,但煤料的粘结性变差,熔融性变差,耐磨强度降煤(即人炉煤)的干燥无灰基挥发分范围为25 %~低,可能导致推焦困难。第五,配合煤的粘结性指标30 %;胶质层最大厚度Y值一般为15 mm~20是影响焦炭强度的重要因素。根据结焦机理,配合.mm;硫分不大于1 %;灰分不高于10% ;水分应小煤中各组分的煤塑性温度区间应彼此衔接和依次重于10%;配煤的粉碎细度应为小于3mm的煤粒占叠。以此为基础的反映粘结能力大小指标的适宜范80 %~85 %。圈为:粘结指数G=58~72,胶质层最大厚度Y= 16我们对组织回来的各种煤进行了不同比例配mm~20 mm,奥亚膨胀度指标b.≥50 %。第六,细.合,并对配合煤质量指标:水分、灰分、挥发分、硫分、度过低,配合煤混合不均匀,焦炭内部结构不均一，胶质层厚度、膨胀压力、粘结性及细度等进行严格控强度降低;细度过高,不仅粉碎机动力消耗增大,设制。因为:第- ,配合煤水分是否稳定,主要取决于备生产 能力降低，而且装炉煤的堆密度下降,更主要单种煤的水分。水分过小,会恶化焦炉装煤操作环的是细度过高,反而使焦炭质量受到影响。因为细境;水分过大,会使装煤操作困难。通常水分每增加度 过高,煤料的表面积增大，生成胶质体时,由于固1 %,结焦时间约延长10 min~15 min。 另外装炉体颗粒对液相量的吸附作用增强,使胶质体的粘度煤水分对堆密度有影响,煤料水分低于6 %~7 %增大而流动性变差,因此细度过高不利于粘结。故时,随水分降低,堆密度增高。煤料水分大于7 %，要尽量减少粒度小于 0.5 mm的细粉含量，以减轻堆密度稍有增加,这是由于水分的润滑作用,促进煤装炉时的烟尘逸散，以免造成集气管内焦油渣增加，粒相对位移所致,但水分增高,水分汽化热大,煤料.焦油质量变坏,甚至加速上升管的堵塞。导热性差，会使结焦时间延长,炼焦耗热量增高。所以装炉煤水分不宜过高,水分过高不仅影响焦炭产4试验过程量,也影响炼焦速度,同时影响焦炉寿命。要力求使根据以上对配合煤的要求,我们针对性地拟出配煤的水分稳定,以利于焦炉加热温度稳定。第二，以下几种配煤方案,见表2。煤料中的灰分几乎全部转入焦炭中,因此要严格控表2几种配煤方案配合比制配煤灰分。一般配煤的成焦率为70 %~80 %，媒种方案ABTCTDEFTGH焦炭的灰分即为配煤灰分的1.3倍~1.4倍。灰分是惰性物质,灰分高则粘结性降低。灰分的颗粒较气煤Vau=37%10201510103030 |大,硬度比煤大,它与焦炭物质之间有明显的分界.瘦煤Vu=15%| 10|101520201530Var=10 %)面,而且膨胀系数不同，当半焦收缩时,灰分颗粒成中国煤化工，30 48.3为裂纹中心,灰分颗粒越大则裂纹越宽、越深、越长，=2510↑43.7所以配合煤的灰分高,则焦炭强度降低。高灰分的MYHCNMHG.52.25焦炭,在高炉冶炼中,一方面在热作用下裂纹继续扩第4期贺建忠:优化配煤方案节 约优质焦煤55随后,我们根据原料处组织回来的各种煤，由M。均达到一级冶金焦要求。焦炭的块度大于40H号方案的配合比,适当变化了几个数据，用铁箱mm占96%以上。由此可见,加入弱粘煤或无烟煤试验法作了6个试验。试验方法是用1 mm钢板焊后可以提高焦炭质量。制成500 X350X 300 (mm)试箱,除底面外其它几b.经济效果。根据配煤方案,我们列表分析了个面都设透气孔,将配合煤样装人试箱,选择加热正几个方案的煤价并测算出焦炭成本。由表4可知,采常的炭化室,待出焦后,将试箱由焦侧推进炭化室，用该配煤方案可降低炼焦成本100元/t左右。另外经处理,使试箱离炭化室底部300mm~400mm配煤炼焦不但从原料价格上降低了成本,而且从炼焦处,按正常生产操作进行铁箱试验。实验结果数据耗热量及推焦电流减少等方面都有一定的经济效果。见表3。c.资源效果。该配煤方案在保证焦炭质量的.表3配合煤实验结果数据表前提下,因配人了8%~15%的无烟煤或弱粘煤，种类无烟煤燃煤肥煤 配合煤焦从而节省了优质的炼焦煤用量,其具有明显的资源V。方案号.1.30 ].4533.78VAV[AMsTM效果0 40 50| 26.4I 1.76 17.28由此可见,将2种以上的的单种煤料按适当的20 I 30↑6025.38比例均匀配合,取长补短,可炼出符合各种用途所要5 J I 30 5524.341.75 16.290一90|8求的焦炭质量。即在保证焦炭质量符合要求的条件5 I 20[ 6529.941.68 16.210| 48.341.7 27.511.77 16.65下,合理利用煤炭资源,通过优化配煤,开发并扩大48.3 43.7 28. 12|1.6..91炼焦煤种,不仅降低炼焦成本,改善焦炭质量,而且注:1. 由于每个配煤方案所做的铁箱试验中的焦炭做米库姆转鼓的数节约了优质焦煤,实现炼焦行业的可持续发展。量不够,故选择配合比相近的焦样做实验,进行鉴定2.由于没有专用粉碎设备,试验用煤采用铲车疆压进行疆碎,可能费4配煤成本测算造成煤样的外在灰分较高,使得焦炭的灰分较高种类气媒工肥煤焦煤瘦煤单价(元/t)配合煤 |焦炭450550285价格成本5结果分析元/1价格号配合价配合 价格配合价格配合价格元/t通过配合煤试验结果数据分析,我们达到了以1025251255 6302.5 12.5468.563.29下效果:[ 2102530135502751028.5463.5628.51a.质量效果。由表3数据可知:焦炭的抗碎强3 I _ 2050209050275108.5443.5601.39I 25]12.7512.5525 711.8度Mss均大于90,比原先用主焦煤生产时焦炭的抗[注:表中各种煤价是按200年~2005年的平均价折算碎强度Mss=89提高了1%~3%;焦炭的耐麼强度Optimize Coal Blending to Spare High-quality Coking CoalHE Jian-zhong(Shanxi Vocational & Technical Collge of Coal Industry , Taiyuan Shanxi 030031 ,China)Abstract: Through optimized coal blending, the variety of coking coal is extended; which re-duces coke cost ,improves coke quality ,spares coking coal resource to keep coke industry developsustainedablly.Key words: coal blending; high-quality coking coal;cost中国煤化工徐树文MYHCNMHG