焦化厂炼焦用煤试验研究_评价及分组
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3.2 主要精煤的镜质组反射率情况 ( 见表 2)
从 1 /3 焦煤、主焦煤、瘦焦煤中各选一种 煤其反射率分布见图 1。
镜质组反射率反映了煤的变质程度, 是目
前鉴别混煤的唯一指标。混煤的明显特征是测 定结果出现两个以上的峰位且有较宽的分布范 围。焦化厂所用的精煤中, 混煤是一种普遍存 在的不可避免的现象。由于煤是一种不均匀的 物质, 同一矿井的煤其性质有差异, 也有相当 部分是由于人为混配造成, 特别是中等变质程 度的焦煤, 可能是由一些变质程度低的气煤或 不粘煤和变质程度较高的瘦焦、贫煤等混合而 成, 这种混配成的焦煤就不可能起到焦煤的作 用。从表 2 所选的精煤中, 分析我厂所用主要 精煤的混煤情况:
Ad, % 9.12 9.36 10.27 10.11 10.18 10.31 10.47 11.60 11.21 10.9 10.72 9.95 9.58 9.70 11.79 10.06 10.35 10.53 9.95 9.05
St.ad, % 0.40 0.40 0.45 0.96 0.95 0.63 0.54 0.58 0.76 0.83 0.90 0.90 1.25 1.28 1.70 0.65 0.72 0.92 0.58 0.54
注: 1 MBI=Ad×( K2O+Na2O+CaO+MgO+Fe2O3+MnO) /(100- Vd)(SiO2+Al2O3)。 2 从 2007 年 5 月到 8 月所测数据中选取。
2 试验方法与思路
( 1) 试验煤种均在火车皮上取样, 试样不 少于 40kg。
( 2) 对试验煤种粉碎混匀后, 取样进行常 规指标分析、煤岩相分析、煤灰成分分析, 进 行 20 kg 小 焦 炉 炼 焦 试 验 , 检 测 焦 炭 的 工 业 分 析指标、转鼓强度, 再测定其热性能指标。
( 3) 根据试验检测结果对主要煤种质量进 行评价。
注: 以 2007 年 7 月至 11 月主要矿点煤平均质量指标为依据。
2008 年第 1 期
G
Y, mm
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西的介休与白壁关煤灰分较低, 但硫分高, 粘 结性较好; 谷口河煤灰分高, 硫分高, 粘结性 好。
2008 年第 1 期
柳钢科技
1
焦化厂炼焦用煤试验研究、评价及分组
张艾红 施沛润 ( 焦化厂)
摘 要 阐述了柳钢焦化厂对炼焦用精煤在常规指标、镜质组反射率、灰分及催化指数、20kg 小焦炉试验等方面进行的试验与评价, 及其对煤种细化分组进行配煤生产的实践。
关键词 炼焦 配煤 煤质评价 分组
Test Resear ch Evaluation and Gr ouping to Coal for Coking
ZHANG Ai- hong SHI Pei- run ( Coking Plant)
Abstr act The test and evaluation to the routine indexes, vitrinite reflectance, ash and catalytic index as well as 20kg coke oven test of cleaned coal for coking in Coking Plant, and the grouping practice for coal rank were elaborated.
Fe2O3 4.75 6.98 5.57 4.12 6.39 6.00 6.16 5.80 9.87 3.19 5.13 7.30 6.41 7.73 5.33 8.64
MnO
0.04 0.09 0.061
催化指数 MBI 1.266 1.798 1.809 2.268 2.124 1.373 1.896 1.696 2.849 0.918 1.432 1.855 2.620 2.744 1.710 6.180
2
柳钢科技
表1
主要精煤常规质量指标
1 /3 焦煤 主焦煤 瘦焦煤
平田 火铺 月亮田 石燕桥 广顺场 月亮田 威箐 大湾 野马 水城 六盘水 品甸 介休 白壁关 谷口河 郑屯 六盘水 品甸 格里坪 巴关河
Vdaf, % 33.14 30.94 33.64 34.36 35.6 21.13 25.73 22.12 27.8 22.61 22.9 21.96 22.3 21.2 24.03 19.00 18.91 20.19 20.2 17.0
( 4) 根据煤的各种不同性质及作用, 将煤
进行分组。
3 主要精煤质量、试验情况及评价
3.1 主要精煤常规质量指标 ( 见表 1)
从煤的常规指标来分析: ( 1) 1 /3 焦煤: 质量差别明显, 以平田、火 铺煤为主的盘江矿煤灰分、硫分低, 粘结性好, 在配煤中可降低配合煤的灰分、硫分, 提高配 合煤的粘结性; 月亮田煤灰分偏高, 但硫分低, 粘结性较好, 在配煤中可降低配合煤的硫分; 以石燕桥、广顺场为代表的重庆地区煤灰分、 硫分大都偏高, 粘结性较好, 胶质体厚度偏少。 ( 2) 主焦煤: 80%左右为贵州煤, 其中月亮 田主焦煤灰分居中, 硫分较低, 粘结性好, 质 量指标较稳定; 水城矿的大湾煤与野马煤灰分 较高, 硫分平均值较低, 但波动较大, 有时高 有时低, 粘结性较好, 野马煤作为主焦煤挥发 分偏高, 接近肥煤; 以水城煤和六盘水煤为代 表的六盘水地区及周边小矿点煤, 灰分较高, 硫分较高, 粘结性较差, 质量指标波动较大, 质 量 不 稳 定 , 由 于 其 在 主 焦 煤 中 的 比 例 达 50% 左右, 对稳定配合煤及焦炭质量有很大影响; 威箐煤灰分较高, 但硫分较低, 粘结性好; 山
3
表2
主要精煤的镜质组平均最大反射率及分布特征、混煤情况 ( %)
反射率分布比例
混煤情况
R0 max
S
QM 1 /3JM FM JM SJM SM PM 判别
0.6~0.8 0.8~0.9 0.9~1.2 1.2~1.5 1.5~1.7 1.7~1.9 1.9~2.5
平田 1.006 0.139 28.3 13.3 55.9 2.7 1 /3
格里坪 1.505 0.214 煤
巴关河 1.409 0.2
7.7 52.9 28.4 6.5 1.3
简单混煤
3.8
28
25 14.4 21.2 7.6 复杂混煤
21.6 55.8 9.5 4.2 8.9 复杂混煤
33.6 48.3 11.2 5.6 1.4 复杂混煤
注: 1 R0max—镜质组平均最大反射率, S—标准偏差。 2 从 2007 年 7 月至 11 月所测数据中选取, 样品只代表某单批次煤。
到主焦煤的作用。 ( 3) 瘦焦煤: 郑屯煤较好是简单混煤, 其
它瘦焦煤的混煤情况较复杂, 特别是六盘水煤 和格里坪煤, 皆含有一定比例的瘦煤和贫煤。
3.3 主 要 精 煤 的 灰 成 分 及 催 化 指 数 ( 见 表 3)
表3
平田 月亮田 1 /3 焦煤 石燕桥 资中 广顺场 月亮田 威箐 野马 大湾 主焦煤 介 休 白壁关 品甸 水城 安龙 郑屯 瘦焦煤 格里坪
Key Wor ds Coking Mixing Coal Evaluation on Coal Quality Grouping
1前言
2007 年柳钢焦化厂焦炭产量为 256.3 万吨, 日耗洗精煤最高达 10300 吨, 用煤量 360 万吨, 进 厂 煤 的 供 应 商 加 矿 点 多 达 110 多 个 。 由 于 煤 结构的复杂性, 不同矿点煤的性质差异会很大, 即使是同一矿点但不同煤层的煤其性质也有很 大差别, 按照现行国家烟煤分类标准即使同一 牌号的炼焦煤其结焦性能相差也很大, 其在配 煤中的作用也就有差异。因此, 我们常年对进 厂精煤进行试验研究, 对煤质进行评价, 用以 指导精煤采购和分组配用, 以稳定配合煤和焦 炭质量。
月亮田 1.032 0.161 22.2 23.2 46.8 6.2 1.7 焦
石燕桥 0.9 0.053 39.7 52.4 7.9 煤
广顺场 0.9Leabharlann Baidu9 0.136 57.5 25.9 12 4.6
简单混煤 简单混煤 简单混煤 简单混煤
月亮田 1.326 0.164 0.5 6.3 34 53.5 5.6
40
40
30 20 10 0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
a 平 田 煤 的 镜 质 组 随 机 反 射 率 分 布 图 (1 / 3 焦 煤 )
30 20 10
0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
b 六盘水煤的镜质组随机反射率分布图 ( 主焦煤)
40 30 20 10
简单混煤
大湾 1.299 0.361 24.1 7.4 24.3 18.2 9.1 10.7 6.2 复杂混煤
主 野马 0.939 0.131 49.4 29.1 15.6 5.8
简单混煤
六盘水 1.38 0.332 11.9 4.4 28.3 29.6 11.3 4.1 10.1 复杂混煤
焦
威箐 1.151 0.149 5 17.7 54.2 23
简单混煤
煤 介休 1.382 0.166
34.4 48.1 16.9 0.5
白壁关 1.064 0.119 14 15.3 65.2 5.5
简单混煤 简单混煤
谷口河 1.4 0.217 1.7
5 23.9 46.7 20.7 2.1
复杂混煤
郑屯 1.24 0.187 3.2 瘦
六盘水 1.525 0.286 焦
( 1) 1 /3 焦煤: 混煤皆为简单混煤, 反射率 分 布 范 围 较 窄 ( 见 图 1a 平 田 煤 ) , 可 能 并 非 有 意混配, 可当作单一煤对待, 平田煤与月亮田 煤偏肥煤, 石燕桥煤与广顺场煤偏气煤。
( 2) 主焦煤: 野马煤从反射率来看是肥煤,
2008 年第 1 期
张艾红等: 焦化厂炼焦用煤试验研究、评价及分组
SiO2 56.76 52.65 51.29 44.06 52.68 54.52 52.80 50.53 52.70 43.97 44.60 54.03 50.82 48.88 48.24 36.21
主要精煤的灰成分及催化指数 主要精煤灰成分, %
Al2O3 K2O Na2O CaO MgO 28.42 0.321 0.467 1.87 0.78 28.56 0.419 0.437 2.00 1.13 29.87 1.500 0.261 1.34 0.79 32.21 1.369 1.646 4.04 1.08 29.81 1.830 0.504 1.57 0.99 30.62 0.507 0.389 1.17 1.14 27.32 0.612 0.305 2.12 0.99 32.97 0.575 0.351 2.39 0.77 23.91 0.352 0.282 2.25 1.12 41.52 0.330 0.429 1.87 0.25 37.69 0.580 0.573 2.83 0.47 27.29 0.595 0.398 2.55 0.61 26.75 0.348 0.327 5.39 0.46 31.15 0.424 0.355 6.15 1.04 33.12 0.598 0.368 4.26 0.94 23.67 2.036 0.329 11.35 6.30
0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
C 格里坪煤的镜质组随机反射率分布图 ( 瘦焦煤)
图 1 从 1 /3 焦煤、主焦煤、瘦焦煤中各选一种煤其反射率分布图
4
柳钢科技
2008 年第 1 期
威箐煤、白壁关煤偏肥; 月亮田煤比较好是简 单混煤; 大湾煤、六盘水煤、谷口河煤混煤较 复杂, 如六盘水煤 ( 图 1b) , 反射率分析范围非 常宽, 由气煤、焦煤、贫煤等混配而成, 从工 业分析指标看, 属主焦煤, 但实际上已无法起
(3) 瘦焦煤: 六盘水地区及周边矿点的瘦焦 煤中郑屯煤灰分稍高, 但硫分较低, 粘结性较 好, 六盘水煤灰分较高, 硫分偏高, 粘结性一 般, 品甸煤灰分较高, 硫分较高, 粘结性较好; 攀枝花地区煤中格里坪和巴关河坪煤灰分较低, 硫分较低, 粘结性一般。瘦焦煤质量波动也较 大, 即使是同一矿点但不同供应商、不同时间 的来煤质量都有较大差别。
从 1 /3 焦煤、主焦煤、瘦焦煤中各选一种 煤其反射率分布见图 1。
镜质组反射率反映了煤的变质程度, 是目
前鉴别混煤的唯一指标。混煤的明显特征是测 定结果出现两个以上的峰位且有较宽的分布范 围。焦化厂所用的精煤中, 混煤是一种普遍存 在的不可避免的现象。由于煤是一种不均匀的 物质, 同一矿井的煤其性质有差异, 也有相当 部分是由于人为混配造成, 特别是中等变质程 度的焦煤, 可能是由一些变质程度低的气煤或 不粘煤和变质程度较高的瘦焦、贫煤等混合而 成, 这种混配成的焦煤就不可能起到焦煤的作 用。从表 2 所选的精煤中, 分析我厂所用主要 精煤的混煤情况:
Ad, % 9.12 9.36 10.27 10.11 10.18 10.31 10.47 11.60 11.21 10.9 10.72 9.95 9.58 9.70 11.79 10.06 10.35 10.53 9.95 9.05
St.ad, % 0.40 0.40 0.45 0.96 0.95 0.63 0.54 0.58 0.76 0.83 0.90 0.90 1.25 1.28 1.70 0.65 0.72 0.92 0.58 0.54
注: 1 MBI=Ad×( K2O+Na2O+CaO+MgO+Fe2O3+MnO) /(100- Vd)(SiO2+Al2O3)。 2 从 2007 年 5 月到 8 月所测数据中选取。
2 试验方法与思路
( 1) 试验煤种均在火车皮上取样, 试样不 少于 40kg。
( 2) 对试验煤种粉碎混匀后, 取样进行常 规指标分析、煤岩相分析、煤灰成分分析, 进 行 20 kg 小 焦 炉 炼 焦 试 验 , 检 测 焦 炭 的 工 业 分 析指标、转鼓强度, 再测定其热性能指标。
( 3) 根据试验检测结果对主要煤种质量进 行评价。
注: 以 2007 年 7 月至 11 月主要矿点煤平均质量指标为依据。
2008 年第 1 期
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西的介休与白壁关煤灰分较低, 但硫分高, 粘 结性较好; 谷口河煤灰分高, 硫分高, 粘结性 好。
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柳钢科技
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焦化厂炼焦用煤试验研究、评价及分组
张艾红 施沛润 ( 焦化厂)
摘 要 阐述了柳钢焦化厂对炼焦用精煤在常规指标、镜质组反射率、灰分及催化指数、20kg 小焦炉试验等方面进行的试验与评价, 及其对煤种细化分组进行配煤生产的实践。
关键词 炼焦 配煤 煤质评价 分组
Test Resear ch Evaluation and Gr ouping to Coal for Coking
ZHANG Ai- hong SHI Pei- run ( Coking Plant)
Abstr act The test and evaluation to the routine indexes, vitrinite reflectance, ash and catalytic index as well as 20kg coke oven test of cleaned coal for coking in Coking Plant, and the grouping practice for coal rank were elaborated.
Fe2O3 4.75 6.98 5.57 4.12 6.39 6.00 6.16 5.80 9.87 3.19 5.13 7.30 6.41 7.73 5.33 8.64
MnO
0.04 0.09 0.061
催化指数 MBI 1.266 1.798 1.809 2.268 2.124 1.373 1.896 1.696 2.849 0.918 1.432 1.855 2.620 2.744 1.710 6.180
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柳钢科技
表1
主要精煤常规质量指标
1 /3 焦煤 主焦煤 瘦焦煤
平田 火铺 月亮田 石燕桥 广顺场 月亮田 威箐 大湾 野马 水城 六盘水 品甸 介休 白壁关 谷口河 郑屯 六盘水 品甸 格里坪 巴关河
Vdaf, % 33.14 30.94 33.64 34.36 35.6 21.13 25.73 22.12 27.8 22.61 22.9 21.96 22.3 21.2 24.03 19.00 18.91 20.19 20.2 17.0
( 4) 根据煤的各种不同性质及作用, 将煤
进行分组。
3 主要精煤质量、试验情况及评价
3.1 主要精煤常规质量指标 ( 见表 1)
从煤的常规指标来分析: ( 1) 1 /3 焦煤: 质量差别明显, 以平田、火 铺煤为主的盘江矿煤灰分、硫分低, 粘结性好, 在配煤中可降低配合煤的灰分、硫分, 提高配 合煤的粘结性; 月亮田煤灰分偏高, 但硫分低, 粘结性较好, 在配煤中可降低配合煤的硫分; 以石燕桥、广顺场为代表的重庆地区煤灰分、 硫分大都偏高, 粘结性较好, 胶质体厚度偏少。 ( 2) 主焦煤: 80%左右为贵州煤, 其中月亮 田主焦煤灰分居中, 硫分较低, 粘结性好, 质 量指标较稳定; 水城矿的大湾煤与野马煤灰分 较高, 硫分平均值较低, 但波动较大, 有时高 有时低, 粘结性较好, 野马煤作为主焦煤挥发 分偏高, 接近肥煤; 以水城煤和六盘水煤为代 表的六盘水地区及周边小矿点煤, 灰分较高, 硫分较高, 粘结性较差, 质量指标波动较大, 质 量 不 稳 定 , 由 于 其 在 主 焦 煤 中 的 比 例 达 50% 左右, 对稳定配合煤及焦炭质量有很大影响; 威箐煤灰分较高, 但硫分较低, 粘结性好; 山
3
表2
主要精煤的镜质组平均最大反射率及分布特征、混煤情况 ( %)
反射率分布比例
混煤情况
R0 max
S
QM 1 /3JM FM JM SJM SM PM 判别
0.6~0.8 0.8~0.9 0.9~1.2 1.2~1.5 1.5~1.7 1.7~1.9 1.9~2.5
平田 1.006 0.139 28.3 13.3 55.9 2.7 1 /3
格里坪 1.505 0.214 煤
巴关河 1.409 0.2
7.7 52.9 28.4 6.5 1.3
简单混煤
3.8
28
25 14.4 21.2 7.6 复杂混煤
21.6 55.8 9.5 4.2 8.9 复杂混煤
33.6 48.3 11.2 5.6 1.4 复杂混煤
注: 1 R0max—镜质组平均最大反射率, S—标准偏差。 2 从 2007 年 7 月至 11 月所测数据中选取, 样品只代表某单批次煤。
到主焦煤的作用。 ( 3) 瘦焦煤: 郑屯煤较好是简单混煤, 其
它瘦焦煤的混煤情况较复杂, 特别是六盘水煤 和格里坪煤, 皆含有一定比例的瘦煤和贫煤。
3.3 主 要 精 煤 的 灰 成 分 及 催 化 指 数 ( 见 表 3)
表3
平田 月亮田 1 /3 焦煤 石燕桥 资中 广顺场 月亮田 威箐 野马 大湾 主焦煤 介 休 白壁关 品甸 水城 安龙 郑屯 瘦焦煤 格里坪
Key Wor ds Coking Mixing Coal Evaluation on Coal Quality Grouping
1前言
2007 年柳钢焦化厂焦炭产量为 256.3 万吨, 日耗洗精煤最高达 10300 吨, 用煤量 360 万吨, 进 厂 煤 的 供 应 商 加 矿 点 多 达 110 多 个 。 由 于 煤 结构的复杂性, 不同矿点煤的性质差异会很大, 即使是同一矿点但不同煤层的煤其性质也有很 大差别, 按照现行国家烟煤分类标准即使同一 牌号的炼焦煤其结焦性能相差也很大, 其在配 煤中的作用也就有差异。因此, 我们常年对进 厂精煤进行试验研究, 对煤质进行评价, 用以 指导精煤采购和分组配用, 以稳定配合煤和焦 炭质量。
月亮田 1.032 0.161 22.2 23.2 46.8 6.2 1.7 焦
石燕桥 0.9 0.053 39.7 52.4 7.9 煤
广顺场 0.9Leabharlann Baidu9 0.136 57.5 25.9 12 4.6
简单混煤 简单混煤 简单混煤 简单混煤
月亮田 1.326 0.164 0.5 6.3 34 53.5 5.6
40
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30 20 10 0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
a 平 田 煤 的 镜 质 组 随 机 反 射 率 分 布 图 (1 / 3 焦 煤 )
30 20 10
0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
b 六盘水煤的镜质组随机反射率分布图 ( 主焦煤)
40 30 20 10
简单混煤
大湾 1.299 0.361 24.1 7.4 24.3 18.2 9.1 10.7 6.2 复杂混煤
主 野马 0.939 0.131 49.4 29.1 15.6 5.8
简单混煤
六盘水 1.38 0.332 11.9 4.4 28.3 29.6 11.3 4.1 10.1 复杂混煤
焦
威箐 1.151 0.149 5 17.7 54.2 23
简单混煤
煤 介休 1.382 0.166
34.4 48.1 16.9 0.5
白壁关 1.064 0.119 14 15.3 65.2 5.5
简单混煤 简单混煤
谷口河 1.4 0.217 1.7
5 23.9 46.7 20.7 2.1
复杂混煤
郑屯 1.24 0.187 3.2 瘦
六盘水 1.525 0.286 焦
( 1) 1 /3 焦煤: 混煤皆为简单混煤, 反射率 分 布 范 围 较 窄 ( 见 图 1a 平 田 煤 ) , 可 能 并 非 有 意混配, 可当作单一煤对待, 平田煤与月亮田 煤偏肥煤, 石燕桥煤与广顺场煤偏气煤。
( 2) 主焦煤: 野马煤从反射率来看是肥煤,
2008 年第 1 期
张艾红等: 焦化厂炼焦用煤试验研究、评价及分组
SiO2 56.76 52.65 51.29 44.06 52.68 54.52 52.80 50.53 52.70 43.97 44.60 54.03 50.82 48.88 48.24 36.21
主要精煤的灰成分及催化指数 主要精煤灰成分, %
Al2O3 K2O Na2O CaO MgO 28.42 0.321 0.467 1.87 0.78 28.56 0.419 0.437 2.00 1.13 29.87 1.500 0.261 1.34 0.79 32.21 1.369 1.646 4.04 1.08 29.81 1.830 0.504 1.57 0.99 30.62 0.507 0.389 1.17 1.14 27.32 0.612 0.305 2.12 0.99 32.97 0.575 0.351 2.39 0.77 23.91 0.352 0.282 2.25 1.12 41.52 0.330 0.429 1.87 0.25 37.69 0.580 0.573 2.83 0.47 27.29 0.595 0.398 2.55 0.61 26.75 0.348 0.327 5.39 0.46 31.15 0.424 0.355 6.15 1.04 33.12 0.598 0.368 4.26 0.94 23.67 2.036 0.329 11.35 6.30
0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
C 格里坪煤的镜质组随机反射率分布图 ( 瘦焦煤)
图 1 从 1 /3 焦煤、主焦煤、瘦焦煤中各选一种煤其反射率分布图
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柳钢科技
2008 年第 1 期
威箐煤、白壁关煤偏肥; 月亮田煤比较好是简 单混煤; 大湾煤、六盘水煤、谷口河煤混煤较 复杂, 如六盘水煤 ( 图 1b) , 反射率分析范围非 常宽, 由气煤、焦煤、贫煤等混配而成, 从工 业分析指标看, 属主焦煤, 但实际上已无法起
(3) 瘦焦煤: 六盘水地区及周边矿点的瘦焦 煤中郑屯煤灰分稍高, 但硫分较低, 粘结性较 好, 六盘水煤灰分较高, 硫分偏高, 粘结性一 般, 品甸煤灰分较高, 硫分较高, 粘结性较好; 攀枝花地区煤中格里坪和巴关河坪煤灰分较低, 硫分较低, 粘结性一般。瘦焦煤质量波动也较 大, 即使是同一矿点但不同供应商、不同时间 的来煤质量都有较大差别。