山西炼焦煤资源状况分析与太钢炼焦配煤结构的对策

收稿日期:2007-08-09

齐洪涛(1963～　),高工;030003　山西省太原市。

山西炼焦煤资源状况分析与太钢炼焦配煤结构的对策

齐洪涛

(太原钢铁公司技术中心)

摘　要　对山西省炼焦煤资源和目前焦化行业发展形势进行了简要分析,追溯了太钢焦化厂的配煤历史,结合焦炭质量变化情况,对太钢炼焦配煤结构提出了改进建议。关键词　炼焦煤　资源　配煤　焦炭质量　改进

Ana lyses on st a te of coki n g coa l resources i n Shanx i and counter mea sures

for structure of coa l blend for cok i n g of T I SCO

Q i Hongtao

(Technol ogy Center of Taiyuan Ir on and Steel Company )

Abstract Gives brief analysis on the coking coal res ources in Shanxi p r ovince and the p resent situa 2ti on coke industry,intr oducing the hist ory of coal blending in coking p lant in TI SC O and giving the suggesti ons f or i m p r ove ment on structure of coal blend for coking of TI S CO according t o the coke quali 2ty .

Keywords coking coal res ources coal blending coke quality i m p r ove ment

1　山西省煤资源分布状况与炼焦煤市场形势

山西省是我国重要炼焦煤基地之一,煤种齐全,质地优良,储量丰富,约占全国50%以上,

其部分地区炼焦煤质量指标见表1。椐资料〔1〕

介绍,山西晋中地区炼焦煤基地主要在灵石一带,且大多数为1/3焦煤,肥煤只占极少数;临汾地区霍州白龙等地也主要是1/3焦煤。山西省的肥煤产地主要分布在古交镇城底、孝义县兑镇、柱濮以及蒲县南湾等地。而焦煤产地主要在柳林、孝义、古交和古县等地。尤其是柳林和孝义地区的焦煤质量优异,储量丰富,是常规炼焦不可多得的煤种。瘦煤产地主要在太原西山、古交和长治地区。

2003年以来,焦炭和煤化工产品的国际市场连年看好,产品价格大幅度上涨,再加上国家对环保管理力度的加大,土法炼焦的小型焦化厂在山西省绝大部分已关停,而炼焦煤储量较为丰富的地区,都陆续兴建了大型正规焦化厂。据有

关权威资料统计,2005年的机焦产量分地区情况,吕梁地区达到1700万t/a,晋中地区达到

700万t/a,长治地区达到1000万t/a,临汾地区达到2000多万t/a,太原地区达到1200多万t/a,其它炼焦煤不丰富地区合计产量达到1200万t/a,全省2005年焦炭产量达到8000万t 左右。与20世纪90年代初的1500万t 产量相比,翻了五番还多。而且过去土焦占绝大部分(约1000万t ),机焦产量很小(约300万t ),现在土焦已全部取消,生产焦炉基本是413m 以上的现代焦炉,而且新建了一批413m 捣鼓焦炉,这就意味着不仅优质炼焦煤资源紧张,相对气煤、瘦煤等弱粘结性煤资源也会越来越紧张。山西省多年来炼焦煤的买方市场现已转化为卖方市场。本省全年炼焦精煤消耗在115亿t 左右,再加上外省的采购数量,山西省年炼焦精煤需求量可达2亿t 以上。而资料统计2005年山西炼焦原煤产

量为219亿t,按平均60%的回收率计算,精煤

产量117亿t 左右,由此可见,炼焦煤资源是非常紧张的。

表1　山西部分地区炼焦煤质量指标

序号地区灰分/%挥发分/%硫分/%G Y/mm煤种1柳林1#8～922～24015～01639018～22焦煤2柳林2#7～820～22015～01638515～17焦煤3孝　义8～922～24015～01638516～20焦煤4汾　阳7～81521～23015～01638316～20焦煤5古交1#815～91520～22016～01737513～16焦煤6古交2#9～1120～22017～137013～16焦煤7古　县8～922～24015～016538515～17焦煤8孝义1#8～930～33015～0165390330肥煤9孝义2#8～930～33017～110390330肥煤10西山矿9～1128～30017～139025～30肥煤11辛置矿9～1132～34017～1385328肥煤12黑龙关8～928～32015～016390330肥煤13霍州1#9～1134～36016～01738015～181/3焦煤14霍州2#9～1133～35016～01738318～231/3焦煤15灵　石8～933～35016～01737515～181/3焦煤16临　汾7～833～36015～01638516～201/3焦煤17宁武1#7～835～40015～01634535气煤18宁武2#7～835～40015～01636538气煤19古交1#9～1018～20016～01734035瘦煤20古交2#9～1119～21015～016370310瘦煤

2　太钢炼焦配煤的历史回顾及现状分析

追溯到20世纪70年代及80年代初,太钢焦化厂主要用国家统配矿肥煤和瘦煤两种煤配合炼焦。肥煤中有部分1/3焦煤,但Y值在20～24mm之间,且质量稳定。瘦煤的G值在70以上,Y值10～12mm。肥煤和瘦煤以70%和30%的比例配合。80年代中期,随着改革开放进程的加快,山西地方小煤窑开始出现,小窑煤以其灰低、硫低、价格便宜的优势,逐步受到用户的青睐。太钢也开始采购地方小窑肥煤、普通焦煤以及主焦煤。随着小窑煤用量的增加,小窑瘦焦煤和1/3焦煤也逐步使用。为了减少推焦电流, 90年代中期,又开始配用小窑气煤。80年代中期小窑煤开始配用时,比例不足5%。80年代末期比例也不过10%。90年代小窑煤用量增加很快,由30%到50%直至70%,到90年代末期,小窑煤的用量达到了90%以上,国家统配矿煤几乎全部停用。不可否认,小窑煤的使用,为太钢焦炭质量的提高和炼焦成本的降低作出了较大的贡献。从80年代中期到90年代末,焦炭强度M40提高了4%左右,M10降低了115%左右,灰分降低了2%左右,硫分降低了011%左右(具体情况见表2)。在炼焦煤的采购成本上,每年可节约1亿元还多(与大矿煤相比)。经过多年的逐步调整,太钢焦化厂的配煤结构大致形成为:肥煤35%,普通焦煤35%,主焦煤10%, 1/3焦煤10%,气煤5%,瘦煤5%。

由于小窑煤开采不规范,对宝贵的煤资源造成了极大的浪费,而且对操作工人也极不安全,再加上小型洗煤厂对水资源和环境都有一定的污染,这些问题所带来的负面影响越来越明显,因此,国家和地方政府对小窑煤采取了关停措施,且力度逐年加大。另外如前所述,各地的大型焦化厂纷纷投产,小窑煤的产量已供不应求。到了2001年下半年,太钢焦化厂也和其它焦化厂一样,用煤结构发生了较大的变化。在来煤中肥煤和焦煤煤质普遍变差,肥煤中混有1/3焦煤,焦煤中混有瘦煤成分。面对这样的形势,为了保证焦炭质量,不得不采取牺牲成本的措施来保证焦炭质量,即减少气煤和瘦煤的配量,加大肥煤、焦煤的配量。

3　太钢炼焦配煤结构应采取的对策

现行配煤结构是在多年的炼焦煤市场供大于求的条件下形成的,其主要特征为强黏结性的肥煤和焦煤配量较大,气煤、瘦煤等弱黏结性煤以及1/3焦煤配量较少,且气、瘦煤的质量指标

表2　焦化厂历年焦炭质量情况表%

项目年份

装入煤

灰　分挥发分硫　分

焦 炭

灰　分硫　分M40M10

备注

1985101212617201611317101547612813 1986101642519601631312501567618810 198710182261960161131501547318818 1988111122712501611413701527313812 198911117271740167141601587313815 1990101252813301671314801537618716 199191972719601631219901527615715 199291652816401591216601507615716 199391522818801601217301507519717 199491452915601581217301517512717 199591662911001621311001537611717 19969148281900162121840153388127173M25 199791392818901601219201527519718 19989155281701601218101527619714 199981732717016112122015279619 20008135271901581112201518019618 200181412812101561113701508018618 20028173271701611117201558018618 200391432618601651213001598016618 20049149261830165121310168013619 200591332610701661210201598019618 200691142610401661118501618019617

较差(G值小于45,Y值小于8mm),瘦煤质量接近于贫煤,1/3焦煤质量极不稳定。在肥、焦煤质量都能保证的情况下,使用这样的气煤和瘦煤可以降低炼焦成本。但是,目前炼焦煤市场发生了巨大的变化,强粘结性煤的采购难度很大,且质量不稳定。因此,气、瘦煤的质量已不能满足焦炭质量的要求,质量不稳定的1/3焦煤也是造成焦炭质量不稳定的一个重要因素。在此情况下,参考同行业的配煤结构,在调整配煤结构方面,应采取如下措施:

(1)配用优质气、瘦煤

在我省的宁武和乡宁地区,都有优质的气煤资源,G值大于65,Y值大于10mm,且灰分小于8%,硫分小于016%。太原西山矿务局的西曲瘦煤,虽灰分略高一点,在10%～11%之间,但硫分低,一般小于016%,G值大于70,Y值在10～12mm之间。使用这样的气、瘦煤,配比可分别提高到8%以上。这样,既可降低肥、焦煤的配量,缓解其采购难度,又可降低配合煤成本。

(2)稳定1/3焦煤质量

在太钢的炼焦配煤的历史上,1/3焦煤一直没有作为单独一个煤种来使用,而是和肥煤混在一起配用。使用大矿煤时,由于1/3焦煤煤质稳定,对焦炭质量影响不大。小窑煤用量增大后,由于各矿点1/3焦煤质量差异较大,再加上进煤量不均衡,1/3焦煤一直是焦炭质量不稳定的一个重要因素。2002年下半年,太钢储煤罐投入使用,结束了煤场储煤的历史,这为单独配用1/3焦煤创造了条件。因此,应把1/3焦煤的资源固定下来,最好选用质量较好的1/3焦煤(G 值大于85,Y值20～23mm),配量可达到15%以上,这样既对焦炭质量的稳定和提高有利,又可提高炼焦化工产品的质量和收率。

(3)肥、焦煤选用大矿煤

拥有优质肥、焦煤的地区,都兴建了大型的焦化厂,小窑煤资源竞争相当激烈,采购难度很大,且煤质不稳定,混煤现象严重。而大矿煤煤质稳定,较少有混煤现象。这样增加大矿肥、焦煤的比例,可以同时增大1/3焦煤和气煤的配比,不仅对稳定和提高焦炭质量有利,同时,还可提高化工产品的质量和收率,显然对焦化厂的

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时,可事先改动配煤比,一般可采取强粘煤增加6%～10%,或强粘煤增加3%～5%,弱粘煤中1/3焦煤增加6%～10%,气煤减少6%～10%,并适当减少非炼焦煤的比例。

3　结论

(1)由于高炉大型化和高煤比低焦比操作,使得高炉对焦炭的期望质量越来越高,但目前依靠改善配煤来提高焦炭质量的空间越来越小,因此通过工艺变革来提高质量是迫切任务。

(2)从炼焦煤预处理方面来改善质量,可以通过粒度改善(分组粉碎)、堆积密度提高(成型煤)和入炉煤水分降低(煤调湿)来实现。但这些措施叠加的效果未必如预期,因此可以根据原料煤及焦炉的实际情况选择(或组合)进行实施。

(3)焦炉热工管理方面,火落管理是切实可行的改善焦炭质量的措施,并能保证质量稳定。与炉温管理的热工制度相比,优点是确保焦炭质量合格,这对于钢铁联合企业的炼焦生产特别有利。

(4)干法熄焦可显著提高焦炭质量。对焦炭的冷热强度和块度都有改善,但是采取湿熄焦备用的工艺不可避免会带来质量波动。

(5)近年来改善焦炭质量的炼焦工艺新技术,如DAPS、SCOPE21、焦炭“钝化”等,应用面较小,其实际效果及技术经济指标仍有待进一步的验证。

参考文献

1　刘文权1高炉大型化与竞争力分析1鞍钢技术,2006

(6):6～9

2　陈东等1焦炉直行温度和火落时间双反馈控制策略1燃料与化工,2003(4),182～185

万　雪　编辑

(上接第13页)

表3　柳林煤质量变化情况

灰分/%硫分/%挥发分/%G Y/mm焦M40/%焦M10/%原柳林817301622413290218312613

现柳林910301592116587158113615

利润增加十分有利。

(4)保证柳林煤的质量

柳林煤曾是一种非常好的炼焦煤,素有国宝之称,一直是焦化厂调节焦炭质量的一个重要煤种。最近几年,柳林煤配比一直不超过10%。煤资源紧张以来,由于煤质普遍下降,柳林煤配比一再提高,有时已突破25%,这与柳林煤本身质量变差也有很大的关系。由表3可见,现柳林煤比原柳林煤的黏结性和结焦性均有所下降,经煤的镜质组反射率分析,还时有混煤现象,这在炼焦配煤中势必会影响焦炭质量。因此,保证柳林煤的质量至关重要。建议原料供应部门协调好与煤炭系统的关系,保持柳林煤煤质的纯正性以及较好的黏结性、结焦性。

参考文献

1　中国煤炭运销协会等1山西省炼焦煤资源与市场调查报告,2005

万　雪　编辑

(上接第16页)

这种新的风口处理技术具有发展前景。

参考文献

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张长保　编辑

粘结剂配煤炼焦研究进展(1)

2010年第3期 doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2010.03.046 能源技术与管理 粘结剂配煤炼焦研究进展 郑志磊，吴国光，孟献梁，曹勇飞，季伟 （中国矿业大学化工学院煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室，江苏徐州221008）［摘要］通过向煤中加入粘结性添加剂可以部分替代强粘结煤或增加炼焦煤中不粘结煤的用量，达到节约炼焦煤资源的目的。从所添加粘结剂性质以及粘结剂对煤炭的改质 效果和对焦炭质量的影响等几方面阐述了近年来在配煤炼焦中粘结性添加剂研究 方面所取得的进步，并指出今后应加强机理研究，以更好的指导炼焦生产。 ［关键词］粘结剂；配煤炼焦；煤沥青 ［中图分类号］TQ520.62［文献标识码］B［文章编号］1672-9943(2010)03-0111-03 0引言 焦炭是重要的工业原料，广泛应用于冶金、铸造、化工等行业。近年来，中国焦炭产量多年位居世界首位，但是由于优质炼焦煤的短缺，我国焦炭生产质量和成本已经受到严重制约，合理开发和利用炼焦煤资源是中国焦化工业持续、健康发展的重要基础［1］。提高焦炭质量和扩大炼焦煤源的新工艺有煤预热、捣固、型焦、配型煤和加入添加剂等。与其它工艺相比，加入添加剂的特点是工艺变动不大，操作简单灵活，成本低、焦炭质量提高且稳定。焦化用添加剂可分为两类，一类是粘结性添加剂，主要有煤沥青、煤焦油及石油残渣等；另一类是惰性添加剂，包括焦粉、无烟煤及无机惰性物质等。 日本新日铁和住友钢铁公司利用石油改质沥青与弱粘性煤进行配型煤炼焦实验收到了很好的效果，将煤料与焦油渣按9∶1的比例压型煤，然后配煤炼焦，使焦炭强度和反应性得到了改善［2－3］。 1焦化常用粘结剂 上世纪就有学者利用诸如重油之类的有机添加物将低粘结性煤料润湿得到较好质量焦炭的实例。现阶段利用添加物改善炼焦煤质的方法在共碳化及中间相理论的指导下，粘结剂研究使用的热点已经扩展到焦油沥青类粘结剂，主要包括煤焦油沥青、石油沥青、石油残渣、煤焦油、焦油渣等。此类粘结剂在型煤工艺中已经广泛使用，得到较好的发展。但是在顶装煤配煤中的研究方兴未艾［4］。煤沥青与焦油渣作为焦化工艺两种主要的副产物，和石油类添加剂相比与煤在结构、组成上有着更多的相似之处，因此，对炼焦煤改质效果也更好。 煤沥青是煤焦油加工的主要产品之一,是煤焦油蒸馏提取各种馏分后的残留物。在常温下密度为1.25~1.35g/cm3的黑色固体，加热可软化。加热温度不同，沥青既可以处于胶体状态或呈玻璃状态。通常认为其由高分子量的焦化馏分、低分子量的塑化剂以及不溶的固体物质三部分组成［5］，而这些部分的组合控制着煤沥青的特能。高分子量的焦化馏分是煤沥青炭化时结焦成炭的关键组分，这部分组分在高温下的流动性虽不及塑化组分，但当温度升高到一定程度时，对煤沥青的粘度也不会产生有害的影响；低分子量的塑化组分炭化时，虽不会结焦成炭，但与焦化组分形成共溶体，在高温下赋予沥青良好的流动性，即控制着煤沥青的高温粘度；不溶的固体物质在炭化时基本不发生变化。沥青类粘结剂按软化点不同可分为软沥青（＜70℃）、中温沥青（70℃~80℃）和硬沥青（＞85℃），作为强粘结性煤代用品的改质粘结剂一般应采用软化点100℃以上的沥青，使得其既起到粘结剂的功效，又能在炭化时具有较高的残炭率，提高焦炭强度和改善焦炭反应性。准确评价煤沥青粘结剂的性能还需要全方面分析诸如QI、TI、β树脂含量、结焦值、C/H原子比等性能指标。 焦油渣为粘稠状废渣，主要由煤尘、焦粉、沥青粉、炭化室顶部热解产生的游离碳及清扫上升管和集气管时所带入的多孔物质、焦油和沥青的聚合物等含碳物质等组成。渣内固定碳含量约60％，挥发分产率约33％、灰分约4％、硫含量约1.6％。焦油渣是一种炼焦工业废渣，含有苯类等 111

炼焦配煤优化-2011-08-19

炼焦配煤优化 1炼焦配煤概念及相关指标 1.1基本概念 （1）炼焦用煤是指在焦炉炼焦条件下，用于生产一定质量焦炭的原料煤。 （2）炼焦煤是指单种煤炼焦时，可以生成具有一定块度和机械强度的焦炭的煤。这类煤具有一定粘结性（能够在高温条件下融化、粘接其他物质）。炼焦煤按变质程度可以划分为气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤。 （3）炼焦是将炼焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热放出水分和吸附气体，随后分解产生煤气和焦油等，剩下以碳为主体的焦炭。 （4）炼焦配煤是指将几种不同类别的炼焦用煤，按一定比例配合作为加入炼焦炉炼焦的过程。 1.2炼焦煤的相关指标 （1）水分 将煤加热到105～110℃并保持恒温，直至煤样处于恒重时，煤样的失重即为煤样水分的质量，该质量占煤样质量的百分比即为水分。配合煤的水分大小稳定性对焦炉操作、焦炭产量和质量以及环保、炉体寿命有很大影响。配合煤的水分一般在4～12%。 （2）细度 炼焦用煤使用小于3mm 粒级所占的含量（细度）作为入炉煤的细度。炼焦用煤的粒度组成对焦炭质量影响很大，要根据不同煤种进行粉碎和筛分。对于硬度较高的气煤等煤种要细破碎，对于易粉碎的焦煤和肥煤可有较大的粒度。常规炼焦（顶装煤）时为75%~80%，配型煤炼焦时约85%，捣固炼焦时为90%以上。 （3）灰分 将煤在815℃的条件下完全燃烧后所得的残渣作为煤的灰分，残渣占煤样质量的百分数，称为煤的灰分产率。焦炭的灰分主要来自配合煤，配合煤灰分可按各单种煤灰分用加和计算，也可直接测定。在炼焦过程中，煤的灰分全部转入焦炭，配合煤的灰分控制值可根据焦炭灰分要求按下式计算： ,%coal coke A KA (1-1) 其中，coal A 、coke A 分别为煤和焦炭的灰分，K 为全焦率，% （4）硫分 配合煤硫分可以按单种煤硫分加权得到，也可以直接测定。在炼焦过程中，煤中的部分硫酸盐和硫化铁转化为FeS 、CaS 、FenSn+1而残留在焦炭中，另一部分如有机硫则转化为气态硫化物，在流经高温焦炭层缝隙时，部分与焦炭反应生

中煤九鑫捣固配煤炼焦技术浅析

中煤九鑫多配贫瘦煤捣固炼焦技术浅析 作者:卫有存 鲍晓斌 赵岩龄 赵文军 关键词：捣固 配煤 炼焦 1、绪论 焦炭是高炉炼铁的主要原料，随着钢铁产量的不断增加，对好的炼焦煤需求量加大。我国煤炭资源丰富，但炼焦煤贮量有限，能炼焦的是占37%，其中50%以上是高挥发分、粘结性差的气煤。炼焦煤资源与钢铁供求矛盾，发展炼焦新工艺、新技术，扩大炼焦煤资源是必经出路。 捣固炼焦技术是近年来在生产实践中行有效的扩大炼焦煤煤源的好方法，实践表明，可以用非优质煤作基础煤炼出优质的冶金焦，且投资少、见效快。灵石县中煤九鑫焦化有限责任公司（以下简称中煤九鑫）200万吨/年捣固焦项目是由鞍山焦耐院设计的4×72孔JNDK43—99D 型宽炭化室，双联下喷单热式废气循环侧装煤炭化室高4.3米的捣固焦炉，一期100万吨/年已2005年4 月25日投产，二期100万吨/年于2006年3月投产，投产后将形成200万吨/年焦碳，焦油6万吨/年，粗苯1.8万吨/年。 2 、捣固炼焦技术 2.1原理 煤料经捣固后，由于煤粒间的距离缩少，煤料（湿基）堆比重由通常0.70t/m 3提高到0.95-1.15 t/m 3，使入炉煤料粒间隙所需填充液态物的数量相对减少，热解气体产物不易逸出，并增加胶质体的不透气性和膨胀压力，从而可以相对地充分利用煤料的粘结性，增大焦炭气孔壁的强度，使焦炭结构致密，有利于焦炭质量的提高。 2.2工艺流程 图1工艺流程 中煤九鑫捣固机性能指标见表 表1捣固机性能

3、配煤原则 3.1煤源情况 灵石地区主产肥煤、主焦煤、1/3焦煤。其中肥煤主要分布在英武、南焉、仁义等地，随着山西省煤焦业的发展，优质肥煤储量已日渐枯竭，现存肥煤灰、硫高，洗选困难。主焦煤分布于两渡、英武等地，普遍内灰高，洗选回收率低，成本偏高，采用重介选煤工艺较适宜，既能保证质量、又能提高回收率。1/3焦煤分布较广，主要在中煤九鑫周边的段纯、坛镇、王禹、梁家焉以及交口县、汾西县、霍州。 灵石县附近产贫瘦煤多的地方主要集中在太原西山、古交、交城、汾阳、盂县、寿阳、中阳、柳林、沁源等地，以太原西山、古交、交城、沁源居多。灵石县附近产主焦煤多的地方主要集中在柳林、孝义、中阳、沁源、古县、乡宁。 3.2配煤原则 本着合理利用资源、降低成本、保证优质一级冶金焦，争取企业经济效益最大化原则，炼焦配煤以贫煤、贫瘦煤、瘦煤为基础煤，主焦煤和1/3焦煤为搭桥煤，少配肥煤。 3.3进煤指标 本着经济、合理、诚信原则，结合公司实际在灵石地区附近优选一定实力的精煤，作为中煤九鑫的稳定煤源，进煤指标表2 表2原料精煤供应厂家质量指标

配煤炼焦工艺

配煤炼焦工艺 配煤的目的与意义 高炉焦和铸造焦等要求灰分低、含硫少、强大、各向民性程度高。在室式炼焦条件下，单种煤（焦煤除外）炼焦很难满足上述要求，各国煤炭资源也无法满足单种煤炼焦的需求，中国煤炭资源虽然十分丰富，但煤种和储量资源分布不均，因此必采用配煤炼焦。所谓配煤就是将两种以上的单种煤料，按适当比例均匀配合，以求制得各种用途所要求的焦炭质量。采用配煤炼焦，既可保证焦炭质量符合要求，又可合理利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，同进增加炼焦化学产品产量。配煤方案的制定是焦化厂生产技术管理的重要组成部分，也是焦化厂规划设计的基础，在确定配煤方案时，应遵循下列原则。 配合煤性质与本厂煤预处理工艺及炼焦条件相适应，焦炭质量按品种要求达到规定指标。符合本地区煤炭资源条件，有利扩大炼焦煤源。 有利增加炼焦化学产品；防止炭化室中煤料结焦过程产生的侧膨胀压力超过炉墙极限负荷，避免推焦困难。 缩短煤源平均运距，便于调配车皮，避免煤车对流，在特殊情况下有一定调节余地。 来煤数量和质量稳定，最终达到生产满足质量要求的焦炭的同时，使企业取得可观的经济效益。 不同品种焦炭对配合煤的质量指标要求 不同用途的焦炭，对配煤的质量指标要求不同，为保证炼出质量合格的焦炭，必须保证配煤的质量。中国20世纪50年代初的配煤方案是以气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种煤为基础煤按照一定比例配合确定的。但由于中国炼焦煤资源分布不均衡，不可能在所有地区满足四种煤配合的原则，因而开发了各种配煤技术如用配煤质量指标确定配煤方案。在进行炼焦配煤操作时，对配合煤的主要质量指标要求包括：化学成分指标即灰分、硫分和磷含量，工艺性质指标即煤化度和黏结性，煤岩组分指标和工艺条件指标即水分、细度、堆密度等。 炼焦基本工艺参数：

配煤炼焦

配煤炼焦

配煤炼焦基础知识 第一章煤的基础知识 一、煤的形成 大约三十多亿年以前，地球上就已经有单细胞低等植物存在了。在整个地质年代中的某些时期内，出于地球的气候温暖、潮湿，而且有丰富的矿物养料，因此植物生长得持别高大和繁茂。这些落群生长的陆生植物，构成了成煤的物质基础。在漫长的地质年代里，地球的造山运动和地壳不断的变动，使有些落群生长的植物随着地壳下沉，后来慢慢地被水淹没，或者被山石覆盖。在多水缺氧的情况下，堆积在水中的植物残骸受一种“厌氧细菌”(不靠空气而靠夺取植物遗体里的养份而生成的微生物)的作用，脱去不稳定的含氧物质(一般以二氧化碳和水的形式除去)，使残留物的氧和氢的含量减少，碳含量相对增高。与此同时，植物残骸还受到其他生物化学作用，产生大量的腐植酸及沥青类物质。这种既合有植物残骸未被分解的族组成部份(如根、茎、叶、树皮

等)，又含有腐植酸，而且碳含量比植物残骸高、水份比较大的物质称为泥炭。在泥炭形成的过程中，往往出现植物生此交替和地壳不断变动的情况。如果地壳垂直下沉的速度与泥炭堆积的速度差不多，泥炭层就会不断地变厚；如果地壳垂直下沉的速度比泥炭堆积的速度大，随着时间的推移。泥炭层的上面就会被沙土覆盖而形成顶板，顶板越厚，泥炭受压力和地热的作用就越大。由于地热和压力的作用，使得泥炭中大分子缩合和构化程度提高，C/H原子比增大氢和氧含量减少，泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。第一章煤的基础知识 二、煤的分类 ? 1、腐植煤 ? 根据成煤的原始物质条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。腐植煤是由高等植物形成的，在自然界中分布最广，蕴藏量最大，用途最广；残植煤是由高等植物中稳定组份(树皮、孢子、角质、树

配煤炼焦基础知识

配煤炼焦基础知识 第一章煤的基础知识 一、煤的形成 大约三十多亿年以前，地球上就已经有单细胞低等植物存在了。在整个地质年代中的某些时期内，出于地球的气候温暖、潮湿，而且有丰富的矿物养料，因此植物生长得持别高大和繁茂。这些落群生长的陆生植物，构成了成煤的物质基础。在漫长的地质年代里，地球的造山运动和地壳不断的变动，使有些落群生长的植物随着地壳下沉，后来慢慢地被水淹没，或者被山石覆盖。在多水缺氧的情况下，堆积在水中的植物残骸受一种“厌氧细菌”(不靠空气而靠夺取植物遗 体里的养份而生成的微生物)的作用，脱去不稳定的含氧物质(一般以二氧化碳和水的形式除去)，使残留物的氧和氢的含量减少，碳含量相对增高。与此同时，植物残骸还受到其他生物化学作用，产生大量的腐植酸及沥青类物质。这种既合有植物残骸未被分解的族组成部份(如根、茎、叶、树皮等)，又含有腐植酸，而且碳含量比植物残骸高、水份比较大的物质称为泥炭。在泥炭形成的过程中，往往出现植物生此交替和地壳不断变动的情况。如果地壳垂直下沉的速度与泥炭堆积的速度差不多，泥炭层就会不断地变厚；如果地壳垂直下沉的速度比泥炭堆积的速度大，随着时间的推移。泥炭层的上面就会被沙土覆盖而形成顶板，顶板越厚，泥炭受压力和地热的作用就越大。由于地热和压力的作用，使得泥炭中大分子缩合和构化程度提高，C/H原子比增大氢和氧含量减少，泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。 第一章煤的基础知识 二、煤的分类 ? 1、腐植煤 ?根据成煤的原始物质条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。腐植煤是由高等植物形成的，在自然界中分布最广，蕴藏量最大，用途最广；残植煤是由高等植物中稳定组份(树皮、孢子、角质、树脂)富集而形成的；腐泥煤是由低等植物和少量浮游生物形成的（藻类、菌类、地衣等），分布范围小，煤层厚度不大。由于腐植煤分布范围广，且煤层厚度厚，是我国煤炭开采的主要对象，

炼焦配煤

1配煤的必要 配煤作为炼焦煤准备的工序之一。炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。即为了生产符合质量要求的焦炭，把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序 早期炼焦只用单种煤，随着焦化行业的发展，炼焦煤储量的明显不足，高炉用焦要求的提高，单种煤已不可能用来炼焦，走配煤之路已势在必行。如济源金马焦化配煤比：35%ZJM，35%JM,15%FM,15%SM,可练出供济钢用的一级冶金焦，同时加入了肥煤，增加了化产回收，成本在1000元/t，而只用主焦煤炼焦成本在1200元/t，同时降低了化产回收，配煤效益可见一斑。 2 配煤的选择及方法 各单种煤的结焦性 （1）褐煤 褐煤的变质程度高于泥煤而低于分类方案中的其它所有煤种。在分类方案中，它的可燃基挥发分大于40%，煤中含有多量水分，加热时它不能产生胶质体，因此没有粘结性，在现代炼焦炉中不结焦，我们不将它划分在炼焦煤范围内。在某些炼焦煤非常缺乏的国家，他们是通过复杂的工艺，利用褐煤制造型块炼成型焦，这已不属配煤炼焦的范畴，故不多述。 （2）长焰煤 长焰煤的变质程度比褐煤高，在分类中其可燃基挥发分大于37%，胶质层厚度小于5毫米，这种煤粘结性极弱，在现代炼焦炉中不能单独结成焦炭。在某些长焰煤多的地区，可以少量配用，但配入量稍多时，常会使焦炭强度和耐磨变坏，尤其是配煤中肥煤不够多时更为明显。所以长焰煤也不列入炼焦煤范围内。 (3) 气煤 气煤的变质程度较长焰煤高。在分类图中气煤是一大类，它包括可燃基挥发分在30%~37%、胶质层厚度大于9~25毫米以及可燃基挥发分大于37%、胶质层厚度大于5~25毫米两区域。前者属肥气煤，有一定的结焦性，其中二号肥气煤在现代焦炉中能单独炼焦，但质量较差，只能供中、小高

煤的焦化知识

煤炭焦化知识 煤炭焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到1000℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦用煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。产品和用途 煤经焦化后的产品有焦炭、煤焦油煤气和化学产品3类。 （1）焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。 （2）煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用 （3）煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的%~%，常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形式作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kj/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300~400 m3，其质量约占装炉煤的16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。煤焦化工艺 焦化厂主要生产车间： 备煤车间（煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室） 炼焦车间（煤塔、焦炉、装煤设施、推焦设施、拦焦设施、熄焦塔、筛运焦工段(包括焦台、筛焦楼)） 煤气净化车间（冷鼓工段(包括风机房、初冷器、电捕焦油器等设施) 脱氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解炉等设施) 粗苯工段(包括终冷器、洗苯塔、脱苯塔等设施)）

配煤方案模板

配煤方案

5.2.1 配煤方案的说明及讨论 木里庆华煤单独炼焦时所得焦炭块度稍碎, 裂纹较少, 表面较为粗糙, 色泽一般, 气孔稍多, 粘结性稍显不足, 熔融性一般。从表7焦炭质量分析结果看, 焦炭灰、硫、磷含量均很低( A d=6.63%、 S t,d=0.27%、P d=0.016%) ; 其冷态转鼓强度( M40=77.3%、 M10=8.4%) 达到国家二级冶金焦标准, 热态强度( CRI=38.3%、CSR=45.8%) 一般。总体上木里庆华煤所得焦炭除热态强度外, 其余指标均达到或优于国家二级冶金焦标准, 特别是很低的灰、硫及磷含量。 木里义海煤单独炼焦时所得焦炭块度较大, 裂纹较多, 色泽发暗, 气孔多、质较轻、表面粗糙, 粘结性不足, 熔融性较差。从表7焦炭质量分析结果看, 焦炭灰( A d=7.51%) 、硫( S t,d=0.23%) 含量较低, 均远优于国家一级冶金焦标准, 磷含量稍高( P d=0.032%) ; 其冷态转鼓强度( M40=60.8%、 M10=17.5%) 及热态强度( CRI=49.6%、 CSR=28.4%) 很差。总体上木里义海煤单独炼焦所得焦炭除具有较低的灰硫含量外, 焦炭强度很差。 方案1以青海煤为基础( 木里义海和木里庆华) , 同时配加凯鸿煤保证配合煤的粘结性, 考察焦炭质量。其配比是木里义海40%、木里庆华30%、凯鸿30%。从外观上看, 该方案所得焦炭块度较碎, 裂纹较多, 色泽较好, 气孔多、偶有蜂焦、质轻, 粘结性好、熔融性一般。从表7焦炭质量分析结果看, 焦炭灰含量( A d=9.07%) 较低, 远优于国家一级冶金焦标准, 硫( S t,d=0.64%) 含量适中, 接近国家一级冶金焦标准; 焦炭冷态转鼓强度( M40=75.6%、M10=8.3%) 及热态指标反应性( CRI=36.8%) 、反应后强度( CSR=49.5%) 一般, 均接近国家二级冶金焦标准。总体上该方案所得焦炭质量一般, 特别是焦炭强度一般, 仅接近国标二级冶金焦。 方案2在方案1的基础上增加木里庆华煤的配比, 用五虎山煤代替凯鸿, 同时以大头羊( 洗) 煤降低挥发分, 考察焦炭质量。具体配比为:

40kg试验焦炉在配煤炼焦中的应用

40kg试验焦炉与工业焦炉对应关系研究 山西焦化配煤实验中心 二〇一四年十一月三日

40kg试验焦炉与工业大炉对应关系研究 1、选题背景及意义 由于煤的复杂性，煤与煤之间的性质千差万别，不同煤田的煤质差别较大，即使是同一煤田中不同煤层之间的煤质，其差异性也很大；成煤阶段的不同，成煤地质条件的不同，也造就了煤与煤之间性质的千差万别，到目前为止，还没有那个化验指标能准确反映煤的炼焦结果，有时还出现反常的现象：分类牌号为焦煤的煤，在配煤中却不能做为焦煤使用，煤的镜质组反射率相同的煤种，却炼出机械强度明显差异的焦炭，奥亚膨胀度差异明显的煤种，却又能得到焦炭强度相似的结果，如何合理利用各种炼焦煤特性，全面指导炼焦配煤，进行经济配煤，实现利润最大化，就是对各种煤通过实验焦炉进行炼焦试验，建立相关数据库模型，才能更好的指导生产。 试验焦炉最大限度模拟工业焦炉生产的工况条件，尽量贴近工业生产状态，使得试验结果能直接表示生产结果，或者使试验结果与生产结果建立良好的相关性。 实验焦炉类似缩小的工业焦炉，它的特点是与工业焦炉的模拟性好，结焦过程与工业焦炉相似。工艺参数检测较全面，焦炭机械强度测定设备与工业生产一样，试验结果直观，重现性好、区分性好，相关性好。 山焦焦化配煤实验中心自2013年11月23日成立以来，对中心40kg试验焦炉与工业焦炉之间的对应关系进行了重点研究，初

步找到了40kg试验焦炉与工业大炉之间焦炭机械强度、热性质的对应性，自2014年7月份以来应用该数学模型指导生产取得了较好的经济效益。 2、 40kg试验焦炉与工业焦炉焦炭质量的对应关系 配煤实验中心自2014年2月40KG试验焦炉正式投入运行以来，对三个系统装炉煤、凉焦台焦炭进行了质量跟踪、对比实验，并利用数学工具LINEST函数对40KG试验焦炉与工业焦炉实验数据进行了线性回归分析。 2.1 40kg试验焦炉、工业焦炉焦炭的M40、M10对应性实验 2.1.1实验数据 40KG小焦炉与凉焦台焦炭质量对比实验数据 序列系 统 40kg试验焦炉凉焦台M40 M10 ≥80 60～80 40～60 25～ 40 ≤25 M40 M10 1 一82.60 9.5 23.20 40.03 27.28 4.71 4.78 76.20 8.2 2 一82.90 9.9 39.0 3 36.67 17.12 2.95 4.23 76.00 10.7 3 二79.90 8.6 36.18 33.0 4 21.47 4.42 4.90 73.60 8.4 4 三83.10 9. 5 32.51 36.39 21.63 4.01 5.45 76.78 11 5 一81.20 9 32.51 36.39 21.63 4.01 5.45 74.20 9.2 6 三81.90 8.6 40.33 31.8 7 19.60 3.87 4.34 75.80 9.1 7 二79.60 9.6 35.28 36.98 20.31 1.98 5.45 73.60 9.8 8 一83.70 9 37.47 34.42 20.23 3.92 3.95 76.60 9.6 9 一80.60 9.6 27.09 41.93 24.50 2.48 3.97 74.80 9.8 10 二77.90 9 44.36 29.66 16.35 3.71 5.92 72.00 9.6 11 一81.40 9 32.51 36.39 21.63 4.01 5.45 75.00 9.4 12 三81.80 8.5 28.85 31.83 29.67 4.20 5.45 76.40 8.6 13 一81.40 8.9 38.76 32.54 18.53 4.54 5.64 75.40 9.6 14 二79.10 10.2 33.31 34.89 20.02 4.55 7.24 73.60 10.2 15 一80.60 9.4 23.14 32.13 31.63 7.21 5.89 74.80 10 16 二81.00 10 28.58 42.46 19.88 3.59 5.48 73.20 10 17 一81.90 10.3 26.93 42.56 19.87 3.74 6.90 76.00 9.8 18 二79.20 8.5 33.10 37.90 20.76 3.26 4.98 73.60 9.4 19 一81.90 9.4 24.61 43.40 18.93 5.01 8.05 75.40 9.2

兰炭改性及配煤炼焦优化浅析

兰炭改性及配煤炼焦优化浅析 摘要：虽然我国的煤炭资源储量比较丰富，但是整体的炼焦煤炭始终处于紧张的状态，因为这部分仅占我国煤炭总产量的3成左右。我国煤炭整体经济可采的储量比较低，而且其中缺少灰分以及低硫分等比较优质的炼焦煤。近些年来，我国钢铁产业发展十分迅速，所以必须在增产的基础上做好降耗工作。但是我国的实际情况是焦煤供应量日益紧张，两者之间便产生了明显的矛盾，针对这一情况，就必须要去寻找可以进行能源替代的产品。本文主要从使用兰炭来替代焦煤的角度入手，降低炼焦的成本，在提升企业产值的前提下减少能源消耗。 关键词：配煤炼焦兰炭改性剂 目前已经被人们所发现的四种炼焦煤分别为气煤、肥煤、焦煤以及瘦煤这四种，上述四种炼焦煤在我国的总资源量大致在2800亿吨。近年来，我国钢铁行业发展十分迅速，炼焦产能也在逐渐扩大。优质的炼焦煤资源以及较大的焦炭需求已经成为比较明显的一对矛盾体，所以必须要找到一种能源对其进行代替。本文所研究的兰炭又被人们称之为半焦，本质上属于弱粘性煤体，只是这部分煤体在经过高温干燥脱气以及膨胀等工序后，形成新体表成浅黑色的多孔体。该物质主要产地为包头、府谷以及哈密等地区，并且属于惰性物质，在实际使用过程中取得了不错的成果，下文将对兰炭改性以及配煤炼焦的优化方式进行分析。 一、兰炭在结焦过程中的作用 对于流动度比较高的煤来讲，使用兰炭可以将煤种的液相产物进行吸附，让胶质体本身的流动度以及膨胀程度有所降低，方便气体产物的析出，减少气孔率。对于挥发性比较强的煤来说，使用兰炭可以从根本上减少配合煤挥发分，通过该方式降低收缩系数，所以将兰炭用于配煤炼焦工作上可以缓解当前我国炼焦煤比较少与社会需求量较多的矛盾。 二、实验 1.试验方法 本文使用MHJ-40-111型号40KG焦炉进行相关实验。炉墙温度设置为成1050摄氏度，实行炉温自动调节。在炭化室温度满足700摄氏度的时候，进行装煤，装煤数量为40kg，该实验配煤堆密度0.78t/m3，水分控制在10%，其中粒度小于3毫米的占据整体的85%。经实验发现，结焦的时间18.5小时，如果炭化室的温度发生改变，从起初的700摄氏度升温至1050摄氏度，碳化时间会缩短到12个小时，且在1050摄氏度的情况下，可以保温6个小时。使用湿法进行熄焦操作，之后进行熄焦以及晾焦操作，完成上述工序之后将焦炭从2米处下落2次，按照整体比例对其进行称取，大致分成80mm以及60mm-80mm两个级别将其撞到米库姆转鼓中，本文测定焦炭时使用的冷态指标是（M40、M10）配合GB1997-89中的方法进行焦样制作。

炼焦用煤

炼焦用煤 一．煤资源现状： 1、地域分布不均匀 根据国际能源组织最新统计，全世界的煤炭资源约为20万亿吨，其中俄罗斯及独联体国家、中国、美国、澳大利亚、加拿大、德国、南非、英国、波兰、印度等前10位产煤国的资源量约占全世界的95％以上，但是经过地质勘探工作得出计算出的世界煤资源量只有4.3万亿吨，精确度较高的确认储量位 1.2万多亿吨。 2、各种煤的分布也不均匀 世界煤炭资源中，褐煤占1/3以上。在硬煤（烟煤和无烟煤）资源中，炼焦煤还不到资源量的1/10。在总量约1.14万亿吨的炼焦煤资源中，肥煤、焦煤和瘦煤约占1/2，其经济可采储量约3500亿吨一4000亿吨，其中低灰、低硫的优质炼焦煤资源大约仅有600亿吨。世界炼焦煤资源中，约有1/2分布在亚洲地区，1/4分布在北美洲地区。其余1/4则分散在世界其他地区。中国炼焦煤资源量约占世界炼焦煤总资源量的13％，可采储量约占16.5％。中国山西省炼焦煤资源最多，2002年底的可开采储量达333亿吨，占全国炼焦煤储量649亿多吨的51.3％。其他各省可采储量均不到60亿吨。炼焦煤储量占全国第二、三、四、五、六位的分别是安徽省54.32亿吨、贵州省39.14亿吨、山东省29.15亿吨、河北省27.61亿吨和黑龙江省25.68亿吨。炼焦煤储量超过20亿吨的还有河南省和内蒙古自治区。 二、煤的分类 根据成煤植物不同，煤可分为两类：由高等植物生成的煤称为腐植煤，由低等植物生成的煤称为腐泥煤。腐植煤占绝大多数，根据变质程度的深浅，腐

植煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤，炼焦工业主要用烟煤，烟煤根据变质程度的不同又可分为：长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤等。气煤、肥煤、焦煤、瘦煤具有粘结性，在隔绝空气干馏时能炼成焦炭，称为炼焦煤，是现代焦化工业的主要原料。长焰煤、贫煤、褐煤、无烟煤等没有粘结性，称为不粘结煤。但如采用炼焦新工艺或掺加粘结剂，也可炼成不同种类的焦炭。 我国高炉冶炼所用的焦炭主要是用烟煤炼制的。各种烟煤的性质差别很大。 我国现行的烟煤分类方案采用了两个参数来确定，一个是煤化程度的参数，以煤中可燃物为基准的挥发分，叫做可燃基挥发分(Vdaf)，另一个是烟煤粘结性的参数（粘结指数G、胶质层的最大厚度Y）。用这两个指标，把烟煤划分为12个大类24个小类。12个大类为长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤。 三、单种煤的结焦特性 用于炼焦配煤的，主要是气煤、肥煤、焦煤1/3焦煤和瘦煤几大类类。不同牌号的煤，在单独炼焦时所得焦炭的性质是各不相同的。现将可以用来配煤炼焦的各单种煤的结焦特性概述如下： 1、长焰煤 长焰煤是变质程度最低的烟煤，其挥发分高达37%以上，从无粘结性到弱粘结性均有。其中煤化程度较高的长焰煤加热时能产生数量极微的胶质体，也能生成细小的长条形焦炭，但焦炭的强度很差，粉焦率高。 2、不粘煤 不粘煤是一种低变质到中等变质程度的煤。加热时不产生胶质体，煤的水分大，一般不作炼焦煤使用。 3、弱粘煤

煤的焦化工艺

煤炭焦化工艺 煤炭焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦作煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。 产品和用途 煤经焦化后的产品有焦炭、煤焦油煤气和化学产品3类。 （1）焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。 （2）煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用（3）煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%，常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形式作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kj/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300~400 m3，其质量约占装炉煤的16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。 煤焦化工艺 焦化厂主要生产车间： 备煤车间（煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室）

煤岩学与配煤炼焦

1 引言 1.1 煤岩学简介 煤岩学是把煤作为有机岩石为其研究对象,研究其性质、变化及应用的一门学科。它认为,煤本身是一种由多种性质不同的组分以不同的结构混合组成的、性质复杂多变的有机岩石,而非单一的纯净物;提出了活性组分和惰性组分的概念,并按镜质组、半镜质组、丝质组、壳质组以及矿物,对显微组分进行分类和定量统计分析。煤本身的一些物理、化学性质及经历的成煤过程,如密度、元素组成和成煤作用、地质年代等,同煤岩显微组分组成及镜质组反射率这两项指标具有非常密切的关系。 应用煤岩学是:抓住煤本身并非单一纯净物这一特征,运用各种常规研究手段来研究煤中各组分及组分间交互作用对煤性质的影响;研究不同变质程度煤及其交互作用对混合煤性质的影响。 1.2 炼焦配煤技术 从单种煤炼焦到多种煤配合炼焦是焦化工业的一大进步,现代焦炉几乎都采用多种煤配合炼焦。配煤技术作为一个科研领域正在不断发展,但近几十年来,配煤技术较多停留在定性的、经验的阶段。随冶金技术对焦炭质量要求的逐步提高,经验配煤由于不能从根本上解释配煤炼焦生产中出现的反常现象,不能实现从定性到定量的转化,已不能满足焦化生产要求。对此,作为近代焦化基础理论之一煤岩学,虽然发展仍不够完善和成熟,但由于其对煤的重新认识及其理论的可行性,较现行原料煤分类却更科学和先进。 随着煤岩理论的深入和完善,以及配煤技术的发展,科学配煤离不开煤岩学已得到一致公认。目前,世界各国开发的配煤技术,凡是论证较充分、效果较好的,无一不以煤岩学为基础。上世纪80年代,国内的煤岩配煤技术开始得到较快发展。用煤岩学观点和方法预测焦炭质量,并指导配煤是50多年煤岩学发展的大事,也是焦化工业重大科研成果。目前,煤岩学已广泛应用于煤的研究及生产实践中。在焦化工业,煤岩学作为一种有用理论正在被广泛接受并逐渐应用于生产实践。 2 煤岩配煤的基本原理 根据煤岩学理论及其对煤的深入认识,煤岩配煤的发展已形成几条公认的基本原理。 2.1 煤是不均一物质 每种煤都是一种天然的配合煤,所以绝大多数煤都不合乎单独炼焦的要求。为此,煤岩工作者通过显微镜观察,即煤在加热过程中的动态变化,把加热过程中能熔融并产生活性键的成分划为有粘结性的活性组分;加热不能熔融、不产生活性键的划为无粘结性的惰性组分。镜质组和壳质组是活性组分,丝质组是惰性组分,半镜质组是两性组分。 2.2 煤中各活性组分质量的非均一性 镜质组的反射率分布图证明了这一点。对于任何单种煤,由于其各活性组分经历的成煤作用集中且较接近,变质程度亦相近,在镜质组的反射率分布图上,均呈现正态分布。 2.3 惰性组分和活性组分在配煤中都不可缺少 缺少或过剩都对成焦不利,会导致焦炭质量的下降。对焦炭质量有一定要求的配煤,实际

2kg铁罐配煤炼焦试验

2kg铁罐配煤炼焦试验 1）添加高强度改质剂2kg铁罐试验各煤种配比见表1。 表1试验配煤比例ω/% 编号龟兹QM 托克逊1/3JM 25JM 15JM 改质剂1-0# 6 33 16 45 - 1-1# 6 33 16 45 0.20 1-2# 6 33 16 45 0.40 1-3# 6 33 16 45 0.60 1-4# 6 33 16 45 0.80 1-5# 6 33 16 45 1.00 注：改质剂用量= 试验用煤质量×改质剂用量百分数。 2）添加Al合金粉2kg铁罐试验各煤种配比见表2。 表2试验配煤比例ω/% 编号龟兹QM 托克逊1/3JM 25JM 15JM 合金2-0# 6 33 16 45 - 2-1# 6 33 16 45 0.20 2-2# 6 33 16 45 0.40 2-3# 6 33 16 45 0.60 2-4# 6 33 16 45 0.80 2-5# 6 33 16 45 1.00 注：合金用量= 试验用煤质量×合金用量百分数。 3）添加高各向异性炭粉2kg铁罐试验各煤种配比见表3。

表3试验配煤比例ω/% 编号龟兹QM 托克逊1/3JM 25JM 15JM 炭粉 3-0# 6 33 16 45 - 3-1# 6 33 16 45 0.20 3-2# 6 33 16 45 0.40 3-3# 6 33 16 45 0.60 3-4# 6 33 16 45 0.80 3-5# 6 33 16 45 1.00 注：炭粉用量= 试验用煤质量×炭粉用量百分数。 4）煤的热重分析 新疆各单种煤和疆外JM的差热分析（DTA）和热重分析（TGA）。 表4 煤的差热分析和热重分析 煤种A d%V daf%FC ad%G R. I.X,mm Y,mm R— max% CRI%CSR% QM 7.92 40.30 54.18 85 36.0 12.4 0.79 61.1 25.6 1/3JM 10.27 34.67 58.34 59 49.0 11.0 1.04 59.0 32.1 25JM 10.77 24.10 67.31 83 31.3 12.5 0.94 34.8 58.1 15JM 10.69 18.58 72.41 68 40.1 12.0 1.45 47.1 42.2 疆外JM1 10.87 19.50 71.47 83 36.9 13.7 1.51 12.6 78.4 疆外JM2 10.63 21.06 69.76 79 18.0 69.0 注：疆外JM1为疆外古交煤；疆外JM2为疆外薛国宁煤。 5）煤的元素分析 分析相同变质程度的新疆煤和内地煤C、H、O三种元素的含量，根据元素分析结果，可以进一步了解新疆煤与内地煤的差异所在。 煤种 煤质分析焦炭质量 A d%V daf%FC ad%G R. I.X,mm Y,mm S t,d%R— max A d%FC ad%CRI%CSR% 弘扬 15JM 10.69 18.58 72.41 68 40.1 12.0 0.57 1.45 12.30 86.3347.1 42.2 疆外 JM3 10.09 19.85 71.09 85 31.0 20.1 1.51 11.85 87.12 14.5 77.4

浅谈配煤技术

浅谈配煤技术 [摘要]系统介绍了近几十年来配煤理论、技术的发展及其应用情况，也介绍了焦炭质量预测的几种方法，介绍了配煤系统，并探讨了当前配煤的研究方向。 【关键字】配煤原理；配煤工艺；配煤机械；炼焦；灰分；硫分 配煤是炼焦前煤料的一个重要准备过程。炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，可保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序。 1.配煤的选择及方法 1.1配合煤质量指标 （1）水分Mt。配合煤水分应力求稳定，以利于焦炉加热制度稳定，因此来煤应避免直接进配煤槽，应在煤场堆放一定时间，也可通过干燥方法。 （2）细度。细度应在90±2%，减少50%，胶质层最大厚度y=14～22mm，粘结指数G=58～95，不能用单种煤来加和计算。 1.2配合煤的选择 （1）各种可能利用的煤种的贮量、开采进度和扩建规划以及运输条件、运输距离等，由此评定各种煤近期和远期供应的可能性； （2）各有关单位商定，并经领导部门批准的对焦炭质量的要求和对化学产品产量的要求，以及焦化厂备煤车间条件、焦炉炉体状况等； （3）各煤种的牌号、粘结性、结焦性、灰分、硫分和可选性等，由此评定各种煤对炼焦的适用程度，进而考虑它的配用量。 制定配煤方案就是以上述的资料和所要求的指标为前提，方面所收集的煤种数据，进行试验并作出合理的选择。 2.配煤的工艺 2.1工艺 （1）先配后粉工艺。一般采用这种工艺，流程简单，布置紧凑，设备少，投资省，操作方便。仅适用于煤料粘结性好，煤质较均匀的情况。龙洋焦电公司

炼焦用煤

炼焦煤 焦炭通常按用途分为冶金焦（包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等）、气化焦和电石用焦等。由煤粉加压成形煤，在经炭化等后处理制成的新型焦炭称为型焦。 1简介 炼焦煤:按照煤炭用途进行划分，作为生产原料，用来生产焦炭，进而用于钢铁行业的煤炭种类。除了炼焦煤之外，还分为动力燃料用的动力煤，化工行业原料用的无烟煤，钢铁行业高炉喷吹用的喷吹煤。炼焦煤属于烟煤，按煤化程度由低到高依次是：贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤八种。 2现状 《BP世界能源统计2007》数据显示，2006年末全球探明的煤炭可采储量总计9090.64亿吨，可采年限为147年。根据煤炭变质程度，煤炭探明储量中焦煤不到资源量的1/10。世界焦煤资源中，肥煤、主焦煤、瘦煤约占1/2，其经济可采储量约5000亿吨，其中低灰、低硫的优质焦煤资源大约仅有600亿吨。世界焦煤资源中，约有1/2 分布在亚洲地区，1/4 分布在北美洲地区，其余1/4 则分散在世界其它地区。从焦煤查明资源储量情况看，中国焦煤资源占世界25%左右，具备比较优势。 我国的炼焦煤储量低，优质资源稀缺。我国炼焦煤的储量仅为2,758

亿吨，占全国查明煤炭资源储量的27%。其中，气煤占我国煤炭总资源量的13.75%、肥煤占3.53%，主焦煤占5.81%，瘦煤占4.01%。去除高灰、高硫、难洗选、不能用于炼焦的部分，优质的焦煤和肥煤的资源稀缺，占查明煤炭资源储量的比例不足6%和3%。 与我国丰富的煤炭资源相比，中国炼焦煤资源相对稀缺，储量仅占我国煤炭总量的25.4%，在找矿方面几乎没有新的发现。其中粘结性差、适合作配煤的气煤储量占到近一半，而强粘结性的主焦煤和肥煤仅占煤炭总储量的3.53%和5.81%，也就是说，炼焦煤的主要配煤品种—主焦煤和肥煤合计仅占焦煤总储量比重为36%左右。 在我国炼焦原煤产量中，以焦煤、气煤、1/3焦煤和气肥煤产量较高，肥煤、贫瘦煤和瘦煤的产量较低。我国焦煤的生产能力最大，其次为气煤和1/3焦煤。优质的炼焦煤，例如肥煤的生产能力仅为8400万吨左右。2010年全国炼焦原煤产量11.14亿吨，炼焦煤精煤产量60792万吨，其中焦煤原煤产量为21885万吨，占炼焦原煤总产量的19.6%；焦煤精煤产量为10942万吨，占炼焦煤精煤总产量的18.0%。 从历年各地区炼焦煤产量来看，中国焦煤产量主要集中在华北地区，西南地区和东北地区次之。从具体省份看，我国炼焦煤产量主要集中在山西、河北、河南、安徽和山东等省，这几个省的核定生产能力之和占全国的57.3%。山西省作为我国的产煤大省，其炼焦煤的核定生产能力接近全国核定生产能力的三分之一，其生产的煤种主要以焦煤为主，比例达到36.4%。[1] 山东省是我国的炼焦煤产量大省，仅次于山西，但是山东省的焦煤产量非常少，仅占全省炼焦煤产量的