東龐煤礦高硫煤配煤煉焦的研究與應用

煤質(zhì)技術(shù)-中國科技核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊J東龐煤礦高硫煤配煤煉焦的研究與應用武晨曉(冀中能源股份有限公司選煤煤質(zhì)部,河北邢臺054021)摘要:東龐煤礦9號煤資源豐富,為高硫氣肥煤和肥煤,黏結性很好,適當降硫就可用于煉焦配煤,此品種在周邊用戶(hù)群中有一定的需求。通過(guò)對東龐礦區的2號煤和9號煤進(jìn)行配煤、煤質(zhì)分析、40 kg焦爐煉焦實(shí)驗等,研究配煤指標變化和成焦性能。鏡質(zhì)組最大反射率實(shí)驗結果表明:配煤具有煤種的單一性,其工業(yè)性質(zhì)及黏結性等指標具有近似的數學(xué)加權性，通過(guò)配煤入洗可以實(shí)現高低硫資源煤質(zhì)指標互補。將研究成果用于指導實(shí)際生產(chǎn),改造東龐礦洗煤工藝,新建東龐礦西龐井選煤廠(chǎng),實(shí)現高硫煤的全部配煤入洗,生產(chǎn)出滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的中高硫氣肥煤品種,擴大了煉焦資源和高硫煤用途,提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。2011 年生產(chǎn)高硫精煤111 萬(wàn)t,直接增加收入1.5億元。關(guān)鍵詞:配煤;高硫煤;40 kg焦爐煉焦實(shí)驗;洗選中圖分類(lèi)號:TD94文獻標識碼:A文章編號:1006 -6772(2013)01 -00601-04Preparation of blended raw high-sulphur coal in Dongpang coal mineWU Chen-xiao( Preparation and Coal Quality Test Department ,Jizhong Energy Resources Co. ,Ld. ,Xingtai 054021 ,China)Abstract :There are abundant No. 9 coal resources in Dongpang coal mine , most are high-sulphur gas-fat coal andfat coal, the caking property is excellent , so just reduce sulphur content, the blended raw coal can be used tocoking. Investigate the coking properties of No. 2 and No. 9 coal resources according to coal blending test, coalquality analysis and 40 kg sample coke oven test. The maximum reflectance of vitrinite test show that , the blendedcoal retain some part of raw coal characteristics, its industrial natures and caking property can be solved forweighting function. The blended coal for cleaning can comprehensively utilize high and low sulphur coal resources.The newly-built Xipanging coal preparation plant adopts the research achievement for practical productionguidance , the middle and high sulphur gas-fat coal products meet the market demand , that means the benefitsincrease. The high sulphur clean coal yield is 1. 11x10* tons , increase 1. 5x108 yuan in 2011.Key words: blended coal ;high-sulphur coal ;40 kg sample coke oven test ; preparation收稿日期:2012-11-29責任編輯:孫淑君中國煤化工作者簡(jiǎn)介:武晨曉(1965- -) ,男,河北新河人,高級工程師,1985年畢業(yè)于中國礦業(yè)學(xué)院HHC N M H G質(zhì)管理和煤化工項目前期工作。引用格式:武晨曉東龐煤5高硫煤配煤煉焦的研究與應用[J].潔凈煤技術(shù),2013 ,19(1) :61-64.武晨曉:東龐煤礦高硫煤配煤煉焦的研究與應用61煤質(zhì)技術(shù)指導煤炭生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)。1冀中股份礦井生產(chǎn)現狀2.1 配煤方案冀中能源股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“冀中股根據市場(chǎng)需求及東龐煤礦的資源特點(diǎn),利用高份")是中國第二大煉焦煤生產(chǎn)基地,其邢臺礦區現低硫精煤按比例配出不同硫分含量的精煤產(chǎn)品,進(jìn)分別有礦、礦井、選煤廠(chǎng)6,11,7 個(gè),原煤生產(chǎn)能力和行煤質(zhì)分析，并進(jìn)行40 kg小焦爐煉焦實(shí)驗,對焦炭洗煤能力均達到1300萬(wàn)Va,基本實(shí)現原煤全部人質(zhì)量進(jìn)行分析鑒定。選?？缮a(chǎn)煉焦精煤、高爐噴吹用煤、燒結用煤、化目前在公司供貨范圍內的用戶(hù),對硫分在肥生產(chǎn)用塊煤、動(dòng)力用煤等品種。1. 5%和2.0%左右、高黏結性的冶煉精煤,尤其是隨著(zhù)礦井服務(wù)年限的增加,作為主采煤層的2號肥煤或氣肥煤,有一定的市場(chǎng)需求。東龐煤礦目前煤(低硫、低灰、較好黏結性的1/3焦煤和氣煤)資生產(chǎn)格局為一一礦四井,礦本部和升達井主采2號煤源逐漸枯竭,礦井逐步進(jìn)人衰老期。為了延長(cháng)礦井資源,西龐井和西風(fēng)井開(kāi)采9號煤。2號煤硫分在的壽命,東龐、邢臺等各礦都把視線(xiàn)放在井田下部0. 4%左右,9號煤硫分在3. 5%左右?，F有東龐選的9號高硫、高黏結性的肥煤資源上,但因其硫分煤廠(chǎng)(450萬(wàn)Va)和新建西龐選煤廠(chǎng)(150萬(wàn)Va)。高,應用受到限制。為擴大其用途,提高企業(yè)經(jīng)濟為了進(jìn)行對比,分別取東龐煤礦的2號煤和9效益,于2009年啟動(dòng)了9號煤的加工利用技術(shù)研號煤制成2個(gè)單- ~煤樣,再按硫分進(jìn)行配比,以w(2究，從資源特點(diǎn)和市場(chǎng)需求出發(fā),探索合理開(kāi)發(fā)利號煤):w(9號煤)為2:1和1:1的比例配出硫分約為用途徑。1.5%和2.0%的2個(gè)煤種,編為配煤1和配煤2。2研究方案設計3分析實(shí)驗結果取東龐煤礦有代表性的2號煤和9號煤樣,分3.1東龐煤礦 煤質(zhì)分析別進(jìn)行煤質(zhì)分析和配煤、煉焦實(shí)驗等,用實(shí)驗結果東龐煤礦煉焦煤煤質(zhì)分析結果見(jiàn)表1。表1東龐煤礦煉焦煤煤質(zhì)分析工業(yè)分析/%w(形態(tài)硫)/%煤巖組成/%煤樣牌號S.s/%Pg/%M.A.Vut硫酸鐵硫化鐵 有機硫M MMR2號煤QM45 2.92 8.55 37. 910.43 .0.01 0. 060.36 0. 02079 58.9 30.1 8.2 2.8 0. 694配煤1 QM45 2. 488.2 37. 711.420.01 0.16 1.25 0.022 84 61.9 29.3 6.1 2.7 0. 732配煤2 QM45 2. 008.37.52.1. 940.01 0. 20.1.73 0. 02587 65.0 28.5 4.5、 2.0 0. 7509號煤QF 1.37 7.42 37. 143. 590.01 0. 343.24 0.030 95 71.7 24.2 2.6 1.5 0. 831膠質(zhì)層厚度吉澤勒流動(dòng)度奧阿膨脹度格金十餾X/mm Y/mmiT，ATMTT: TAT a/% b/%焦型CR/% Tar/% Water/%34. 515.590 433 47080 22403406 4403 25.8 23.3G72.7 15. 25.133.0 17. 5385 433 472 87 10890 332 399 450 118 26.3 73. IC7 74.6 14.1 4. 531.0378 4375 97 15434398 4512228105. 728.0 26. 067 436 482 115 32590 316 388 455 139 28.6 174. 6C9 75.9 13. 52.8由表1可見(jiàn),2號煤的特點(diǎn)是特低硫,但黏結性尤其是配煤的硫分和黏結性等指標,通過(guò)配煤可以較差,是氣煤;9號煤的硫分高,但黏結性也好,屬于調節下。吉式流動(dòng)度測試結果顯示,2號煤的僅為氣肥煤。2號煤和9號煤的硫分均以有機硫為主,2240,而9號中國煤化工有明顯的差經(jīng)過(guò)洗選難以有效去除。配煤的各項指標均介于別,同樣的差HCNMH G標上。從煤巖兩者之間,說(shuō)明這些指標具有近似的數學(xué)加權性,成分來(lái)看,2號煤和9號煤的鏡質(zhì)組含量差別較大,96《潔凈煤技術(shù)》2013年第19卷第1期煤質(zhì)技術(shù)-中國科技核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊號煤鏡質(zhì)組含量更高些,表現為具有更好的黏結性。低磷的優(yōu)點(diǎn),但2號煤的硫含量更低9號煤的黏結圖1為東龐2號煤、東龐9號煤配煤1和配煤性能更強。配煤1和配煤2,從配合效果來(lái)看十分2鏡質(zhì)組反射率分布。由圖1可見(jiàn)，配煤的測試結理想,兩種配合煤不僅具有了低灰、低磷的傳統優(yōu)果顯示為單一峰值,只是范圍略寬些,表現為單一勢,而且黏結性較2號煤更強,硫含量較9號煤有了煤種的特點(diǎn),有利于煉焦配煤應用。大幅度的降低,兩者的鏡質(zhì)組反射率分布沒(méi)有留下綜上所述,東龐2號煤和9號精煤均具有低灰、配合的痕跡,可作為單煤銷(xiāo)售。0.50-0.54r060-0640.55-0.59-0.65-0.690.65~0.69; 0.70-0.74: 0.70-0.74， 0.75-0.79三0.80-0.84! 0.80-0.84整0.85-0.89-盤(pán)0.90-0.94-溫0.90-0.941.0-1.0502030401001.05σ203040頻次/%a)東龐2號煤b)東龐9號煤0:55-0.59-055059[還0.60-0.64R 0.60-0.64哥0.65-0.69安0.70-0.74茶0.70-0.740.75-0.79品0.80-0.84云0.80-0.840.85-0.89警0.85-0.890.95~0.990.95-0.991.00-1.041.00-1.045c)配煤ld)配煤2圖1東龐2 號煤、東龐9號煤、配煤1和配煤2鏡質(zhì)組反射率分布3.2 40 kg小焦爐煉焦實(shí)驗及分析的質(zhì)量分析,其中包括焦炭的工業(yè)分析、磷、硫形將東龐2號煤、9號煤和2種配煤分別進(jìn)行態(tài)硫、反應性及反應后強度(CRI,CSR)、冷態(tài)轉鼓40 kg實(shí)驗焦爐單煤煉焦實(shí)驗,對所得焦炭進(jìn)行全面強度等,見(jiàn)表2。表2焦炭質(zhì)分析%工業(yè)分析形態(tài)硫機械強度某樣焦8s,PA.Vs硫酸鐵硫化鐵有機硫M4oM1o2號煤66.01. 1211. 981.060.370. 010.120. 240. 029.68.510.8配煤166. 541.74 11. 68.0. 851.090.010.170.910.030 66.712.0配煤266. 891. 5611.62 .1. 390.00.181.210.033 66.212. 99號煤.67. 121. 0810. 951.022. 750.112.640. 04165.115.3粒度組成CRICSR>80 mm60~80mm40 ~60 mm20 ~40 mm10~20mm<10 mm49. 4428. 8115.613.720.561. 8646.033.447.0527. 42I7.984.390.88中國煤化工37.245.7127. 1419.114. 8340.641.2526.7321. 955.781.32YHCNMHG52.5武晨曉:東龐煤礦高硫煤配煤煉焦的研究與應用63煤質(zhì)技術(shù)由表2可見(jiàn),4種煤均可單獨煉焦,成焦率67%經(jīng)過(guò)1a多的運行,高低硫精煤配煤入洗系統左右;焦炭的全硫有明顯降低[2),原煤中的硫分有運轉正常,精煤質(zhì)量指標得到靈活.有效的控制,生52%左右轉移到焦炭中,并且以有機硫為主3;從產(chǎn)出適合用戶(hù)需求的中、高硫精煤,擴大了高硫、肥焦炭的性能指標看,9號煤優(yōu)于2號煤,配煤居中。煤、氣肥煤等稀缺資源的應用途徑,為企業(yè)創(chuàng )造了巨4種煤所得焦炭機械強均一般,都未達到三級冶金大的經(jīng)濟效益。2009 年共配洗9號煤47.5萬(wàn)t,生焦的質(zhì)量要求,這與煉焦煤的變質(zhì)程度較低、揮發(fā)分產(chǎn)高硫精煤34.8萬(wàn)t,增加效益5160萬(wàn)元。2010 年偏高以及項裝裝煤等因素有關(guān)(4-5。焦炭的CRI值生產(chǎn)高硫精煤71.3萬(wàn)t,增加效益1億元以上。.越低越好,CSR值越高越好。由表2看出9號焦炭2011年生產(chǎn)高硫精煤111萬(wàn)t,增加效益1.5億元反應性和反應后強度較理想,分別達到或接近- -級以上。冶金焦炭;2號焦炭的熱反應性和反應后強度較差,5結吾配合煤煉焦所得焦炭的反應性及反應后強度比2號煤的焦炭有明顯提高。說(shuō)明4種煤僅適合于配煤煉東龐礦高硫煤與低硫煤配煤,在指標上認定為單一煤種,煉焦實(shí)驗結果表明:配煤可以適當調節煤焦,在配煤時(shí)應注意硫分。的黏結性,焦炭的冷熱強度及各項指標均能符合行4現場(chǎng)實(shí)際應用業(yè)的規范要求。這一研究結果 在理論上支持配煤人河北省南部地區及周邊200 km范圍內,分布洗,保證了高硫肥煤成功推向市場(chǎng),迅速成為--種適著(zhù)許多焦化和鋼鐵企業(yè),是煉焦煤的北方消費中銷(xiāo)對路的精煤新品種,實(shí)現了“有限資源效益最大心。合計煉焦能力約4580萬(wàn)Va,需要煉焦精煤約化”,該結果對邢臺煤礦高硫煤的開(kāi)發(fā)利用具有積6100萬(wàn)V/a,本地的煉焦用煤主要是1/3焦煤，缺少極示范作用,為邢臺礦區高硫煤合理加工利用開(kāi)拓高黏結性的肥煤等6]。有些用戶(hù)為了提高煉焦配了一條新路,同時(shí)也擴大了煉焦煤的適用資源范圍，煤的黏結性,同時(shí)降低成本,就需要-定量不同硫分有利于促進(jìn)煉焦行業(yè)可持續發(fā)展。的肥煤.氣肥煤等。如新興鑄管、天鐵、邯鋼S,為參考文獻:1. 5%左右的肥煤,安鋼、濟鋼、旭陽(yáng)、建滔等S,為[1]王開(kāi)明 ,蔡斌.煤質(zhì)分析在配煤檢測中的應用[J].煤2%左右的肥煤。為了將上述研究成果加以應用,實(shí)現科學(xué)配煤炭加工與綜合利用,2010(3) :28-29.人洗,在研究了配煤洗選特性的基礎上17-8] ,2009年[2]朱銀惠,張現林,李文紅,等煤在煉焦過(guò)程中熱解脫對東龐選煤廠(chǎng)舊重介系統進(jìn)行改造,使之與主廠(chǎng)房硫降低焦炭中硫含量[J].潔凈煤技術(shù),2008,14(4):新重介系統完全分開(kāi),以舊重介系統配洗高硫煤。76-78.新建西龐選煤廠(chǎng)2011年4月投產(chǎn).采用配洗工[3] 高梅杉,張建民,羅鳴 煤在還原氣氛下熱解硫的析出藝,流程示意如圖2所示。機理研究進(jìn)展[J].潔凈煤技術(shù),2005,11(1) :34-37.[4]王巖,王利斌,裴賢豐,等.焦炭熱性能影響因素研究外來(lái)2號煤p外來(lái)9號煤[J].潔凈煤技術(shù),2011,17(5) :40-43.受煤坑1[ 受煤坑2|受煤坑3 |[ 木礦9號煤][5]孟敏.煉焦配煤及煤炭質(zhì)量預測研究現狀[J].煤炭加受煤輸送帶，工與綜合利用,2011(1) :40-43.原煤1號新|原煤2號新老原煤倉]申明新.河北煉焦煤資源分布與利用[J].潔凈煤技術(shù),2006,12(3):10-13.選煤工藝[7]聶 其英.選煤廠(chǎng)配煤自動(dòng)化[J].潔凈煤技術(shù),2006,12.產(chǎn)品輸送帶(4):19-中國煤化工l 1號精煤倉J 2號精煤倉」中煤倉[8] 劉武.來(lái)TYH.CNMHG'煤炭加工與綜圖2西龐選煤廠(chǎng) 配洗工藝合利用,2007(4):12-14.)4《潔凈煤技術(shù)》2013年第19卷第1期