優(yōu)化配煤方案節約優(yōu)質(zhì)焦煤

第26卷第4期山西煤炭Vol.26 No. 42006年12月SHANXI COALDec.2006優(yōu)化配煤方案節約優(yōu)質(zhì) 焦煤賀建忠(山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院煤炭化工系,山西太原030031)摘要;通過(guò)優(yōu)化配煤,開(kāi)發(fā)與擴大煉焦煤種,從而可降低煉焦成本,改善焦炭質(zhì)量，延長(cháng)焦爐的使用壽命;同時(shí)可以合理利用煤炭責源,節約優(yōu)質(zhì)焦煤，實(shí)現煉焦行業(yè)的可持續發(fā)展。關(guān)鍵詞:煉焦配煤;優(yōu)質(zhì)煉焦煤;煤炭資源;咸本中圈分類(lèi)號:TQ 520. 62文獻標識碼:A文章編號:1672-5050(2006)04-0053-03焦煤。1煉焦用煤現狀隨著(zhù)我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,強力拉動(dòng)了焦2降低煉焦成本,多種煤配合煉焦炭市場(chǎng)的持續火爆,產(chǎn)能不斷提高。2003 年焦炭產(chǎn)-直以來(lái),山西海鑫鋼鐵公司焦化廠(chǎng)主要采用量達1.6億t,2004年達1.78億t之多。用于煉焦鄉寧縣的主焦煤(80 %)和蒲縣的1/3焦煤(20 %)的主要煉焦煤資源短缺,價(jià)格一漲再漲,煉焦成本極進(jìn)行煉焦生產(chǎn)。為了降低煉焦用煤的成本，山西海.大增加。目前全國有大中小各類(lèi)焦爐1 900多座，鑫鋼鐵有限公司焦化廠(chǎng)通過(guò)對煤焦市場(chǎng)的分析,提產(chǎn)能達1.8億t之多，在建大中型機焦爐78座,產(chǎn)出減少主焦煤用量,增加弱粘煤、無(wú)煙煤等煤種。利能達3 147萬(wàn)t,擬建焦爐55座,產(chǎn)能約2 730萬(wàn)t。用公司3X45孔JNK 43- -98F 型焦爐的特點(diǎn),進(jìn)行從目前供應上看,雖然我國煤炭資源比較豐富,但煉配煤煉焦。通過(guò)實(shí)驗找出較為合適的,既能滿(mǎn)足高焦煤資源還相對較少,煉焦煤儲量?jì)H占我國煤炭總爐生產(chǎn)需要又能保證焦爐生產(chǎn)的配煤方案,以節約儲量的26.25%。更值得注意的是強粘結性煤稀優(yōu)質(zhì)煉焦煤,同時(shí)降低煉焦成本,改善焦炭質(zhì)量,增缺，肥煤、氣肥煤儲量和焦煤儲量分別僅占我國煤炭加化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率,延長(cháng)焦爐使用壽命?？們α康?.37 %和6. 20 %。如果觀(guān)察其占煉焦煤為了有效地組織實(shí)施降低煉焦成本,提高焦炭?jì)α勘戎?也可以看出，肥煤.氣肥煤和焦煤分別占質(zhì)量,成立了配合煤煉焦實(shí)驗小組。在制定配煤方其儲量的12.81 %和23.61 %,兩者之和也不過(guò)占案時(shí),結合本地區的實(shí)際情況,盡量做到就近取煤，煉焦煤儲量的1/3強。還應指出的是,這些強粘結此外考慮焦爐爐體的具體情況、回收車(chē)間的生產(chǎn)能性煤儲量中還包括相當數量的難選、高硫煤資源,它力、備煤車(chē)間的設備情況等,因地制宜，根據單種煤.們是不能用作煉焦原料的。因此,我國強粘結性煤的特性,通過(guò)配煤試驗，擬定初步配煤方案,然后進(jìn)資源是稀缺和寶貴的。在全國焦炭需求激增的情況行試生產(chǎn)。下,主焦煤、肥煤由于資源量限制，供應明顯趨緊,價(jià)試驗小組首先擬定了配煤方案:-是煤源調查。格也不斷上揚，目前全國主焦煤的價(jià)格已一漲再漲，了 解鄰近煤礦的地理位置、生產(chǎn)規劃、采礦能力和洗同時(shí)部分煉焦企業(yè)已開(kāi)始進(jìn)口煉焦煤;而1/3焦煤選能力。二是制定采樣計劃。三是對煤樣進(jìn)行煤質(zhì)和氣煤等煉焦配煤資源相對豐富，供應較為充足。分析。煤質(zhì)分析包括煤的工業(yè)分析、巖相分析、全硫在這種情況下,通過(guò)擴大煉焦用煤,來(lái)降低煉焦成測定、粘結性指標的測定等。四是根據分析結果,對本,提高焦炭質(zhì)量,增加化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率,成為解決煤質(zhì)進(jìn)行初步鑒定,并擬定出配煤方案。五是按照煉焦煤短缺的有效途徑。同時(shí)可以合理利用我國煤配煤方案對洗精煤進(jìn)行粉碎,在半工業(yè)試驗焦爐中炭資源優(yōu)勢,開(kāi)發(fā)和擴大煉焦用煤的種類(lèi),節約優(yōu)質(zhì)進(jìn)行中國煤化工TYHCNMHG收稿日期2006-09-20作者簡(jiǎn)介;賀建忠(1962- ),男 ,山西永濟人,大學(xué),高級工程師,從事煤化工技術(shù)的教學(xué)與研究。54山西煤炭第26卷煤源由公司原料處提供。將能組織到的各地煤料展,焦炭粉化,影響高爐透氣性;另一方面在高溫下，的資料進(jìn)行了綜合分析,并列舉出可用煤料,制定出適焦炭結構強度降低,熱強度差,使焦炭在高爐中進(jìn)-一合本焦爐生產(chǎn)的配煤比,經(jīng)過(guò)鐵箱試驗,積累了一些數步破壞。第三,硫在煤中是一種有害物質(zhì),在配煤煉據和資料。各種煤的各項化驗成分指標見(jiàn)表1.焦中，可通過(guò)控制配煤比調節配合煤的硫分含量,使表1煤樣及化驗指標.硫分控制在1 %左右。而且在確定配煤比時(shí),必須煤同時(shí)兼顧對焦炭灰分、硫分、強度的要求。降低配合分析項目包頭包頭碎神木晉城臺頭鴻鑫蒲縣煤硫分的根本途徑是降低洗精煤的硫分或配用低碗精煤潤精煤原煤無(wú)煙煤|精煤「精煤|精煤灰分A/% 8.28 I 10.423.87 I 12.5 9.8 T 9.6 10洗精煤。第四,配合煤揮發(fā)分Vant 的高低決定煤氣揮發(fā)分Vu/%| 20.28 33.94 I 36.8211.43~ 22134和化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率,同時(shí)對焦炭強度也有影響。在碗分S./%[ 0.14 0.42 0.16 - I 0.53T一p.4~0.3常規煉焦時(shí),配合煤料適宜的揮發(fā)分Vaur=26 %~粘結指數GRI 14| 35 050 53 7828%,此時(shí)焦炭的氣孔率和比表面積最小，焦炭的X/mm32.0] 36.0[ 44Y/mm8強度最好。若揮發(fā)分過(guò)高,焦炭的平均粒度小，抗碎強度低，而且焦炭的氣孔率高,各向異性程度低,對3焦炭質(zhì)量及配合煤質(zhì)量要求焦炭質(zhì)量不利。若揮發(fā)分過(guò)低,盡管各向異性程度煉制冶金焦的配合煤應具有的質(zhì)量要求:配合高,但煤料的粘結性變差,熔融性變差,耐磨強度降煤(即人爐煤)的干燥無(wú)灰基揮發(fā)分范圍為25 %~低,可能導致推焦困難。第五,配合煤的粘結性指標30 %;膠質(zhì)層最大厚度Y值一般為15 mm~20是影響焦炭強度的重要因素。根據結焦機理,配合.mm;硫分不大于1 %;灰分不高于10% ;水分應小煤中各組分的煤塑性溫度區間應彼此銜接和依次重于10%;配煤的粉碎細度應為小于3mm的煤粒占疊。以此為基礎的反映粘結能力大小指標的適宜范80 %~85 %。圈為:粘結指數G=58~72,膠質(zhì)層最大厚度Y= 16我們對組織回來(lái)的各種煤進(jìn)行了不同比例配mm~20 mm,奧亞膨脹度指標b.≥50 %。第六,細.合,并對配合煤質(zhì)量指標:水分、灰分、揮發(fā)分、硫分、度過(guò)低,配合煤混合不均勻,焦炭?jì)炔拷Y構不均一，膠質(zhì)層厚度、膨脹壓力、粘結性及細度等進(jìn)行嚴格控強度降低;細度過(guò)高,不僅粉碎機動(dòng)力消耗增大,設制。因為:第- ,配合煤水分是否穩定,主要取決于備生產(chǎn) 能力降低，而且裝爐煤的堆密度下降,更主要單種煤的水分。水分過(guò)小,會(huì )惡化焦爐裝煤操作環(huán)的是細度過(guò)高,反而使焦炭質(zhì)量受到影響。因為細境;水分過(guò)大,會(huì )使裝煤操作困難。通常水分每增加度 過(guò)高,煤料的表面積增大，生成膠質(zhì)體時(shí),由于固1 %,結焦時(shí)間約延長(cháng)10 min~15 min。 另外裝爐體顆粒對液相量的吸附作用增強,使膠質(zhì)體的粘度煤水分對堆密度有影響,煤料水分低于6 %~7 %增大而流動(dòng)性變差,因此細度過(guò)高不利于粘結。故時(shí),隨水分降低,堆密度增高。煤料水分大于7 %，要盡量減少粒度小于 0.5 mm的細粉含量，以減輕堆密度稍有增加,這是由于水分的潤滑作用,促進(jìn)煤裝爐時(shí)的煙塵逸散，以免造成集氣管內焦油渣增加，粒相對位移所致,但水分增高,水分汽化熱大,煤料.焦油質(zhì)量變壞,甚至加速上升管的堵塞。導熱性差，會(huì )使結焦時(shí)間延長(cháng),煉焦耗熱量增高。所以裝爐煤水分不宜過(guò)高,水分過(guò)高不僅影響焦炭產(chǎn)4試驗過(guò)程量,也影響煉焦速度,同時(shí)影響焦爐壽命。要力求使根據以上對配合煤的要求,我們針對性地擬出配煤的水分穩定,以利于焦爐加熱溫度穩定。第二，以下幾種配煤方案,見(jiàn)表2。煤料中的灰分幾乎全部轉入焦炭中,因此要嚴格控表2幾種配煤方案配合比制配煤灰分。一般配煤的成焦率為70 %~80 %，媒種方案ABTCTDEFTGH焦炭的灰分即為配煤灰分的1.3倍~1.4倍?；曳质嵌栊晕镔|(zhì),灰分高則粘結性降低?；曳值念w粒較氣煤Vau=37%10201510103030 |大,硬度比煤大,它與焦炭物質(zhì)之間有明顯的分界.瘦煤Vu=15%| 10|101520201530Var=10 %)面,而且膨脹系數不同，當半焦收縮時(shí),灰分顆粒成中國煤化工，30 48.3為裂紋中心,灰分顆粒越大則裂紋越寬、越深、越長(cháng)，=2510↑43.7所以配合煤的灰分高,則焦炭強度降低。高灰分的MYHCNMHG.52.25焦炭,在高爐冶煉中,一方面在熱作用下裂紋繼續擴第4期賀建忠:優(yōu)化配煤方案節 約優(yōu)質(zhì)焦煤55隨后,我們根據原料處組織回來(lái)的各種煤，由M。均達到一級冶金焦要求。焦炭的塊度大于40H號方案的配合比,適當變化了幾個(gè)數據，用鐵箱mm占96%以上。由此可見(jiàn),加入弱粘煤或無(wú)煙煤試驗法作了6個(gè)試驗。試驗方法是用1 mm鋼板焊后可以提高焦炭質(zhì)量。制成500 X350X 300 (mm)試箱,除底面外其它幾b.經(jīng)濟效果。根據配煤方案,我們列表分析了個(gè)面都設透氣孔,將配合煤樣裝人試箱,選擇加熱正幾個(gè)方案的煤價(jià)并測算出焦炭成本。由表4可知,采常的炭化室,待出焦后,將試箱由焦側推進(jìn)炭化室，用該配煤方案可降低煉焦成本100元/t左右。另外經(jīng)處理,使試箱離炭化室底部300mm~400mm配煤煉焦不但從原料價(jià)格上降低了成本,而且從煉焦處,按正常生產(chǎn)操作進(jìn)行鐵箱試驗。實(shí)驗結果數據耗熱量及推焦電流減少等方面都有一定的經(jīng)濟效果。見(jiàn)表3。c.資源效果。該配煤方案在保證焦炭質(zhì)量的.表3配合煤實(shí)驗結果數據表前提下,因配人了8%~15%的無(wú)煙煤或弱粘煤，種類(lèi)無(wú)煙煤燃煤肥煤 配合煤焦從而節省了優(yōu)質(zhì)的煉焦煤用量,其具有明顯的資源V。方案號.1.30 ].4533.78VAV[AMsTM效果0 40 50| 26.4I 1.76 17.28由此可見(jiàn),將2種以上的的單種煤料按適當的20 I 30↑6025.38比例均勻配合,取長(cháng)補短,可煉出符合各種用途所要5 J I 30 5524.341.75 16.290一90|8求的焦炭質(zhì)量。即在保證焦炭質(zhì)量符合要求的條件5 I 20[ 6529.941.68 16.210| 48.341.7 27.511.77 16.65下,合理利用煤炭資源,通過(guò)優(yōu)化配煤,開(kāi)發(fā)并擴大48.3 43.7 28. 12|1.6..91煉焦煤種,不僅降低煉焦成本,改善焦炭質(zhì)量,而且注:1. 由于每個(gè)配煤方案所做的鐵箱試驗中的焦炭做米庫姆轉鼓的數節約了優(yōu)質(zhì)焦煤,實(shí)現煉焦行業(yè)的可持續發(fā)展。量不夠,故選擇配合比相近的焦樣做實(shí)驗,進(jìn)行鑒定2.由于沒(méi)有專(zhuān)用粉碎設備,試驗用煤采用鏟車(chē)疆壓進(jìn)行疆碎,可能費4配煤成本測算造成煤樣的外在灰分較高,使得焦炭的灰分較高種類(lèi)氣媒工肥煤焦煤瘦煤?jiǎn)蝺r(jià)(元/t)配合煤 |焦炭450550285價(jià)格成本5結果分析元/1價(jià)格號配合價(jià)配合 價(jià)格配合價(jià)格配合價(jià)格元/t通過(guò)配合煤試驗結果數據分析,我們達到了以1025251255 6302.5 12.5468.563.29下效果:[ 2102530135502751028.5463.5628.51a.質(zhì)量效果。由表3數據可知:焦炭的抗碎強3 I _ 2050209050275108.5443.5601.39I 25]12.7512.5525 711.8度Mss均大于90,比原先用主焦煤生產(chǎn)時(shí)焦炭的抗[注:表中各種煤價(jià)是按200年~2005年的平均價(jià)折算碎強度Mss=89提高了1%~3%;焦炭的耐麼強度Optimize Coal Blending to Spare High-quality Coking CoalHE Jian-zhong(Shanxi Vocational & Technical Collge of Coal Industry , Taiyuan Shanxi 030031 ,China)Abstract: Through optimized coal blending, the variety of coking coal is extended; which re-duces coke cost ,improves coke quality ,spares coking coal resource to keep coke industry developsustainedablly.Key words: coal blending; high-quality coking coal;cost中國煤化工徐樹(shù)文MYHCNMHG