长焰煤配煤炼焦的研究

燃料与化工第45卷第1期Fuel & Chemical Processes5长焰煤配煤炼焦的研究种振宇王长宝(莱芜钢铁集团有限公司技术中心，莱芜271105 )摘要:在对神府长焰煤基础性质研究的基础上,基于现有配煤方案,通过添加神府长焰煤替代部分1/3焦煤和气煤进行配煤炼焦试验,结果表明,在增加肥煤配比时可以用长焰煤替代部分1/3 焦煤和气煤,有利于降低焦炭的硫分和灰分,扩大炼焦煤资源,降低配煤成本。关键词:焦炭;长焰煤;配煤中图分类号: TQ520.62 .文献标识码: A文章编号: 1001-3709 (2014) 01-0015-03Study on cokemaking with blending long flame coalChong Zhenyu W ang Changbao( Technology Center of Laiwu lron & Steel Group Co ., Ltd, Laiwu 271105 ,China)Abstract: Based on the properties analysis of long flame coal . We added long flame coal to replacepart of 1/3 coking coal and gas coal for cokemaking test according to the present coal blendingscheme. The result shows that long flame coal can replace part of 1/3 coking coal and gas coal forcokemaking when increasing the mass percentage of fat coal . This will be beneficial for reducing sul -fur and ash content in coke , saving the coking coal resources and lowering the coal blending cost .Key words: Coke; Long flame coal ; Coal blending我国煤炭资源储量大,种类全,但各种煤所占比性高 ,热稳定性差,煤中的化合物较多，结焦性差。例差别较大,分布也不均匀。气煤、长焰煤弱黏煤、煤的化学、工艺性质与含氧官能团的种类和数量有不黏煤、无烟煤储量多，而肥煤、焦煤资源较少。其关,煤有机质的组成原子中氧起着特殊的作用。若中长焰煤、不黏煤、弱黏煤约占全国煤炭储量的能在不破坏煤分子基本结构的条件下,脱除煤分子25% ,且- -般是低灰、低硫煤,价格低廉,其中少数煤中具化学活性的含氧基团及低分子化合物,将有可种还具有特低灰、特低硫和特低磷等特点。近年来,能改善弱黏煤的性质,提高其利用价值。随着我国炼焦工业的迅速发展,炼焦煤资源短缺的1神府 长焰煤性能.矛盾日益突出，为了扩大炼焦煤源,出现了各种炼焦新工艺新技术，其中,在配煤中增加弱黏煤或不黏神府煤是指神府东胜矿区的煤,神府东胜矿区煤的比例是主要的研究方向之- .中 。因此,在炼焦是我国目前已探明储量最大的煤田,已探明2300配煤中，在满足高炉用焦质量的前提下增加弱黏煤亿t,位列世界八大煤田之一。煤类以不黏煤、长焰的配入量,对于降低焦炭的灰分、硫分,扩大炼焦煤煤为主,属特低硫、特低灰特低磷、中高发热量高源具有重要意义2。挥发分煤,是世界上少有的优质动力用煤和化工用弱黏煤本身的结构和性质决定了它们的黏结性煤,其价格相对炼焦煤(如气煤)便宜近1倍。从产较差(甚至没有),从而限制了它们在常规炼焦配煤量较大的5个矿点进行取栏,然后进行基本性质分中的配用量。研究表明,高挥发分弱黏煤的分子结析,中国煤化工分析见表2。可以看构中芳香环缩合程度较小，但桥键侧链和官能团较出，着THCNMH G% ,S含量低于0.51%,多,夹杂的低分子化合物较多,结构无方向性,孔隙属于低硫、低灰煤;神府煤中主要含有镜质组、丝质组率和比表面积较大,使得弱黏煤的含氧量高,化学活和半丝质组,而壳质组含量很少。收稿日期: 2013-05-13作者简介:种振宇(1980-)， 男，工程师燃料与化工Jan. 201416Fuel & Chemical ProcssesVol. 45 No.1表1神府煤的基本性质煤样元素分析/wt% ,daf工业分析/wt%GH_S_N0MadVaA/mm / mm神府煤14.50.490.9718.7410.05.42神府煤278.675. 010.45! .2114.665.238.38. 539神府煤377.274.720.510.9816. 529.239.78.240神府煤476. 574.810.471.0117.1438. 97.9神府煤578.07_ 5. 210.411.1215.198.939. 36.8_4__(表2神府长焰煤的显微组分%加,但幅度很小，说明长焰煤配煤炼焦宜细破，但综镜质组半丝质组丝质组壳质组矿物合成本考虑,细度控制在85%为宜。45.723.629.50.30.93.2长焰煤配加比 例对焦炭质量的影响将细度为85%的长焰煤按不同比例代替气煤2莱 钢配煤现状和1/3焦煤,基础配煤参照生产配煤,并适当调整配试验用煤直接由莱钢焦化厂煤场取得,采取煤人长焰煤进行炼焦,配比及小焦炉炼焦试验所得焦样的工具依据国标GB 475- -83 的要求制订，主要指炭质量见表6。标见表3。莱钢目前有6m焦炉8座，年产焦炭420由表6可以看出，长焰煤代替气煤配煤炼焦时,万t,所采用的配煤比及焦炭质量见表4。随着配人量的增加，焦炭的冷、热态强度均有变坏趋势,当配人量达到4%时,焦炭强度恶化明显。当替表3莱钢生产用煤煤质分析指标代1/3焦煤炼焦时,焦炭质量变化规律和替代气煤样品A,/4SuuXY/mm /mm /9/q炼焦相似,但恶化更加严重。当增加3%肥煤配人/%_/%焦炸10.81 23.01 0.53 3.182334量时,配人3%的长焰煤,焦炭强度基本能保持不.肥煤2767269气煤8.83 35.20 0.67 42变,但增加长焰煤配人量为4%时,焦炭强度恶化明1/3焦煤7.84 32.80 0.51显,说明长焰煤对焦炭强度的影响是单向的,对焦炭瘦煤9.54 13.49 0.46 1 :质量只有恶化作用。表4莱钢配煤现状这是因为,长焰煤的煤化度在烟煤中是最低的,配煤比焦炭质量煤的基本结构单元小，氧含量高达18%,其空间结气煤1/3焦煤肥煤焦煤瘦煤长焰煤M4o M1o CRI CSR构发达，在碳化裂解时,自由基的化学缩聚活性高,10 80.49 8.21 38.13 41.24不能产生或产生较少胶质体,不利于中间相的生成和生长,因此替代炼焦煤炼焦时,都会造成焦炭质量3神木长焰煤配煤炼焦变差。另一方面,长焰煤的孔隙发达,煤的堆密度3.1长焰煤细 度对焦炭质量的影响小,因此也造成了人炉煤堆密度减小，影响焦炭质将长焰煤细度分别破碎至75%、85%.95%和量。由于长焰煤挥发分基本和气煤相当,因此在替100%,基础配煤参照生产配煤,并适当调整配人长代气煤时,煤的挥发分基本不会发生变化,但当替代焰煤炼焦,配比及小焦炉炼焦试验所得焦炭质量见1/3焦煤时,配合煤的挥发分增大,从而使焦炭的裂表5。纹增多,孔隙率增大,因此同比例替代1/3焦煤时,由表5可以看出，长焰煤的细度对焦炭质量有焦炭质量更差。当增大肥煤的配入量后,配煤的黏影响。随细度的增加,焦炭的冷、热态强度均有增结性 和结焦性能得到改善,焦炭质量有一定的提高。中国煤化工表5长焰煤不同细度配煤JAMHCNMHG质量气煤1/3焦煤 肥煤焦煤瘦煤长焰煤细度MaoM1o CRICSR配比1223:1:7578.509. 7342.1436. 29配比2235138579.039.2841.2237.72配比3.979.37 9. 0541. 1837.67配比41079.68_ 9.4341.4437.302014年燃料与化工第45卷第1期Fuel & Chemical Procsses:7表6长焰煤不同比例配煤方案时焦 炭质量配煤比.焦炭质量气煤1/3焦煤肥煤焦煤瘦煤长焰煤MscM1oCRICSR配比020213080.498.2141.24配比52(2231:80.268.3738. 44.40.91配比6179. 758.80.39.2838.32配比71279.039. 2841.2237.72配比83:76.5610.1942. 8735.43配比91(1S80. 108.5238.43.40.59配比101879. 039. 1439.9038. 26配比11101778. 449.7741. 59.36. 12配比121675.5010.7444.0833.75配比132579.368. 8538.4740. 20配比143577.159. 2241. 38.36.523.3经济效益分析碎。随着粒度的增加,焦炭冷态强度增加、反应性降按照配比13计算,与莱钢现在使用的配比相比低、反应后强度增加。综合考虑粒度增加对性能变较，减少了3%的气煤.3%的1/3焦煤,增加了3%的化影响和磨细增加成本,长焰煤的细度控制在85%肥煤.3%的长焰煤。按照1. 45t煤生产1t焦炭,肥煤比较合适。价格1 450 元/t、长焰煤850元/t、气煤1 150 元/t、2)长焰煤由于变质程度低,含氧量高,配煤炼1/3焦煤1250 元/t计算，则每生产1t焦炭成本变焦时会导致焦炭的冷、热态强度降低,其替代气煤炼化为:1.45x(1 450x3% +850 x3%-1150 x3%-焦的效果要好于替代1/3焦煤。1250x3%)=-4.35元/t,即每吨焦炭成本降低3)在配煤时增加肥煤的配入量,然后再配入- -4. 35元。按照莱钢年产420万t焦炭计算,则每年定量的长焰煤可以保证焦炭质量，但长焰煤配人的可降低原料成本为:420 x4.35=1 827万元。比例不宜大于3%。4结论参考文献在对神府长焰煤基础性质研究的基础上，基于[1]王俊广,周尽晖,胡又朋,等.无烟煤在配煤炼焦中的性质研究现有的配煤方案,通过添加长焰煤来替代部分1/3[J].燃料与化工,2007 ,38(1):34-38.焦煤或气煤进行配煤炼焦,研究了煤的细度和配比[2]李海宽, 王正伏.弱黏结性贫瘦煤在炼焦生产中的应用[J].燃等对配合煤炼焦所得焦炭冷、热态强度和反应性等料与化工.2008 ,39(4) :20-22.[3]郭广 军优化配合煤细度对焦炭质量影响的试验研究[J].河南性能的影响规律,得出如下结论。冶金,2007 ,15(3) :10-14.1)长焰煤硬度较大，为了保证配煤时有足够的张晓林编辑细度,应采用预粉碎技术，先对长焰煤进行单独破(上接第14页)况稳定。根据气料比1 240m^/t焦控制循环风量,炉温度产生波动,同时料位过低会在装焦时对环形减少因大风量对斜道的冲刷。风道内墙产生冲击,我厂将料位控制在12~ 15m。3)对关键参数加强监控,例如一-次除尘器的吸6)控制空气导人阀和旁通风量控制阀的开度,力、预存室压力排焦温度、锅炉人口温度等重要工要求均匀控制 ,防止大开大关。空气导人阀和旁通艺参数的调节控制,当工艺参数发生异常变化时需风量控制阀均是将低温气体导人环形风道内，阀门加强检查。过中国煤化工科道温度产生影响。4)在日常操作中保持干熄炉系统温度稳定,做YHCNMHGH2成分的监控，防止好每次定修的降温降压和复产的升温、升压工作，严水分进入炉内。按期清理水封槽内的焦炭，检查满格按照降温和升温曲线进行操作，防止升、降温幅度流口排水和压缩空气吹入,防止水封槽开裂而导致过大对炉窑砌体耐材的损坏。水流入干熄炉内,造成耐材的损坏。5)严格控制干熄炉料位,料位波动会引起干熄