炼焦配煤的技术研究

炼焦配煤的技术研究

摘要:配煤是炼焦工艺的一个关键。由于煤炭性质、储量、煤种分布、开采及运输等因素的影响,如何根据不同情况,选择出最佳配煤方案,配合出最理想的入炉原料,是一个值得重视的问题。本文就我国现有的各种配煤方法作一探讨。

关键词:炼焦配煤煤岩学探讨

1、我国常用配煤方法实例

我国很多焦化厂研究开发了适合自己特点的降耗增效配煤方案,现举例如下:

(1)邯钢焦化厂将正交实验法应用于配煤方案的选择,利用数理统计学实现配煤的优化。他们确定的目标是M40)75%、M,。镇10%,他们认为影响焦炭M4。、M,。的主要因素为气、肥、焦、瘦四种原煤配比,并分别找出这四种煤影响M‘。、M;。的极差R的顺序,通过极差R确定各种煤的配入比例,经过与煤场存煤情况比较,得出了配比结果:气煤30%;肥煤15%;焦煤35%;瘦煤20%,其结果焦炭的M4o==77%,Mzo二9.5%,达到了预期效果。

(2)邢钢焦化分厂利用线性规划指导炼焦配煤,他们把配煤所要求的指标如挥发份、灰份、硫份、胶质层、配煤成本等引入线性方程式,建立各单种煤(焦煤、瘦煤、肥气煤、肥煤)指标(硫份、灰份、挥发份、胶质层、单价)的约束条件方程式,用单纯形法求出最佳配煤方案为焦煤30%、肥气煤35%、瘦煤20%、肥煤15%,成本最低,利用此配煤方法,88年上半年降低成本13万元以上。

(3)酒泉钢铁公司利用煤的成因因素指标(变质程度指标面。二,还原程度指标即容惰力I人、I。二,标志煤岩组成成份指标即惰性含量I)与常规煤质指标(挥发份V’,粘结性指标y、a+b、G)分别在200kg试验焦炉上进行对比试验,并利用回归方程建立了煤的成因因素与焦炭质量的关系式,用最优化计算方法选择最佳实用配煤方案,得出结果如下:配煤指标用V‘、I或页m。、、I均可,最优化计算法有利于降低煤成本。二者结合起来,即可稳定焦炭质量、节约优质煤,又可获得较低的煤价。其他也有用新的配煤处理技术如煤的予热、捣固炼焦、配煤添加物等方法。上述这些方法各有其特点,手段上千差万别,结果也各不相同。究竟以什么统一的标准确定配煤比例,衡量配煤质量的优劣,将在下面进行探讨。

2、目前配煤方法的欠缺

目前普遍采用的配煤方法仅是多年炼焦实践总结、对配合煤的指标要求是灰份、含硫、粘结性y值、挥发份V’、配煤粒度以及其他诸如经济方面、效益方面的因素,而这些指标均在一定的范围内波动。如配煤粒度要求,要求大于3mm的煤要占总量的80%以上,而其余20%以下的则无从查考,这其中大于10mm的占百分之多少?而小于0.smm的又占百分之几?没有人做过统计分析。实际上诸如此类的多项因素都不同程度地影响着焦炭的质量,也就是说,影响焦炭质量的人为或偶然因素占有相当的比重。又如,我们平常讲配煤要把肥煤、肥气煤、气煤、焦煤、瘦煤按拟定的比例混合进行炼焦作业,而恰恰在这些煤的分类问题上却出现了一些不合理之处:

(1)y值不能清楚地表示煤的炼焦特性,在同一大类中,煤的结焦性质差异很大,各类煤的炼焦实验表明:除肥煤的焦炭质量差异不大外,其余均有不同程度的差异,如焦煤的M40相差可高达18.4,M,。也相差达4.4。而配煤却依此做为主要指标之一,也自然难以找出y值与焦炭质量的相关性。

(2)据冶金部钢铁司资料,《中国煤炭分类》标准也存在如下问题:

①煤矿供应的精煤与确定分类牌号用浮煤的质量存在差异,甚至会造成供需双方分析结果的截然不同;②1/3焦煤的G值下限偏低,使一些质量较差的气煤划入1/3焦煤中;③焦煤的G值下限偏低,造成不合焦煤质量的煤划入焦煤中;④测定粘结指数(G)专用无烟煤的质量存在一些问题,如制备未实现标准化,检测方法不严格等;⑤鉴别不同牌号煤混选时,建议以反射率分布图进行仲裁。

综上所述,当前的配煤方法仅仅是从宏观角度出发,采取定性的、经验的研究方法,巫待向微观的、定量的、统计的研究方法迈进。

3、煤岩学配煤的探讨

煤岩学是采用研究岩石的方法来研究煤的一门学科。从煤岩学的角度看,煤的显微组分可分为活性组分(镜质组和稳定组)和惰性组分(丝质组和矿物质),它们在练焦过程中,具有不同的性质,前两者均能熔融成胶质体,具有粘结性,有利于结焦;后两者则不能形成胶质体,不具粘结性。在炼焦过程中惰性组分作为骨架,增强焦炭的强度,活性组分则可湿润、分散、粘结惰性组分,二者适当结合,可提高焦炭强度与块度。因此配煤过程中要掌握两种组分的合理配比,有资料表明,惰性组分含量以30%为宜。另外,一般情况下,气煤、瘦煤硬度大难粉碎,故在粉碎时粒度小一些,以改善其结焦性,并适当增大其配比,焦煤、肥煤则容易破碎,其破碎粒度应大一些,以充分利用其粘结性。因此分析煤岩定量,可以使各种变质程度的煤的各种显微组分做最合理的搭配,获得低成本、高质量的焦炭。

测定煤岩定量和反射率做为配煤常用指标,用来弥补或代替其他配煤指标,提高配煤的质量和准确度。用反射率分布图鉴定来煤质量的稳定程度和混煤情况,以统一鉴定标准,减少纠纷并随时掌握煤源质量。

由于煤岩学指标有诸多其他指标不可替代,且能准确反映实际的优越性。不可否认,应用煤岩学配煤的新技术将会迅速推广,同时建议有关部门加强煤岩学的研究与应用。

参考文献

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[2]韩光来.捣固炼焦配煤技术的研究[J].燃料与化工,2009年05期.

[3]那世令.捣固炼焦在小型焦化厂的应用[J].冶金能源,1996年06期.