内蒙高硫煤配煤炼焦的研究与应用
2011-07-28 08:39 来源： 我的钢铁网
邯郸焦化厂经过对煤炭市场的广泛调研后，发现内蒙高硫煤的煤源较广，且价格低廉，如果在炼焦配煤中适当增加内蒙高硫煤的用量，可以降低炼焦成本。通过对内蒙高硫煤和其他在用各煤种进行的工业分析和岩相分析后，进行了不同内蒙高硫煤配比的小焦炉配煤炼焦试验，并将最佳试验方案应用于工业生产，取得了较好的效益。
1 内蒙高硫煤的性质分析
1.1 基本性质
对内蒙高硫煤的各项性能进行了全面分析，从中优选出优质煤种进厂，最终确定目标单种煤，见表1。
表1 内蒙高硫煤的工业分析结果
|
Ad
%
|
Vdaf
%
|
St,d
%
|
Mt
%
|
细度
|
胶质层指数
|
G
|
最大
流动度
|
||
|
Y，mm
|
X,mm
|
曲线
|
|||||||
|
10.34
|
29.34
|
1.69
|
9.98
|
－
|
19
|
22
|
山型
|
91
|
4809
|
|
奥亚膨胀度，℃
|
基氏流动度，℃
|
||||||||
|
T1
|
T2
|
T3
|
A
|
b
|
T1
|
Ta
|
Tb
|
T2
|
Q
|
|
360
|
420
|
462
|
24
|
100.6
|
377
|
464
|
501
|
501
|
124
|
从表1可看出，内蒙高硫煤种属于中硫煤，胶质体的数量及质量高，煤的粘结性好。从奥亚膨胀度和基氏流动度的温度指标来看，在360℃左右就生成了胶质体，胶质体软化温度较低，固化温度达到501℃，煤的塑性温度区间很宽，达到124℃，活度比及岩相分析见表2。
表2 内蒙高硫煤的活度比及岩相分析结果
|
样品号
|
内蒙高硫煤，％
|
总测点数526个
|
|
镜质组， V
|
62.2（327）
|
显微镜型号：Zeiss Axioskop 40A
|
|
惰性组，I
|
33.3（175）
|
光度计型号：MSP UV-VIS2000
|
|
半镜质体，SV
|
3.4（18）
|
浸油（Ne） 1.518
|
|
壳质组，E
|
0（0）
|
物镜 50×
|
|
矿物质，M
|
1.1（6）
|
室温 23℃
|
|
活度比
|
1.73
|
|
|
平均最大反射率Re
|
1.19
|
|
|
标准方差，S
|
0.206
|
|
注：活度比＝(V+E+1/3SV)/(I+2/3SV+SF+M)。
由表2可知，在显微镜下观察，内蒙高硫煤的镜质组大多数为大块均质镜质体，惰质组主要由丝质体、半丝和粗、微粒体组成。煤中镜质组含量高，矿物质含量较低，该煤种的活度比高，煤的热性能好，煤的随机反射率分布较宽，从0.6～1.7都有分布，有利于炼焦配煤使用。
1.2 内蒙高硫煤和其他煤种的性质比较
对内蒙高硫煤与焦化厂主要使用的其他煤种进行了分析比较，结果见表3。
表3 内蒙高硫煤与其他种煤种的各项指标分析结果（％）
|
煤样
|
Mt
|
Ad
|
Vdaf
|
St,d
|
X
|
Y
|
G
|
Re
|
S
|
|
1/3焦煤
|
9.20
|
8.58
|
33.23
|
0.37
|
35.75
|
17.28
|
90.76
|
0.815
|
0.128
|
|
焦煤
|
10.10
|
9.43
|
22.90
|
0.76
|
20.00
|
15.00
|
87.00
|
1.383
|
0.238
|
|
低硫肥煤
|
8.90
|
9.65
|
25.92
|
0.85
|
10.00
|
20.00
|
95.00
|
1.049
|
0.135
|
|
内蒙高硫煤
|
9.98
|
10.34
|
29.34
|
1.69
|
22
|
19
|
91
|
1.10
|
0.206
|
由表3可看出，内蒙高硫煤的粘结性好，胶质层指数Y值大，表现出较好的粘结性和结焦性，所以在生产中组织购入内蒙高硫煤进行配煤试验。
2 内蒙高硫煤的配煤试验
在满足焦炭质量前提下，控制配合煤指标为：Y＝12～18mm, G＝70～80, Re＝1.15～1.25。根据单种煤性质接近和互补的原则，采用决策树方法，制定出多种不同内蒙高硫煤配比的小焦炉配煤炼焦试验方案。将内蒙高硫煤从3%～10％逐步增加配入量，并逐步减少低硫肥煤的配入量，为确保焦炭硫分及焦炭强度指标的稳定，增加了低硫焦煤的配入量，并进行了大量的40kg小焦炉试验（结焦时间15h）。
试验结束后，对各配合煤指标和焦炭指标数据进行了汇总，从中选取了具有代表性的4组方案和试验数据进行分析，每个方案至少做3组平行试验，以增加代表性，结果见表4和表5。
表4 采用内蒙高硫煤的配煤方案（％）
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
表6 1～4号焦炉配合煤质量（％）
|
样别
|
Ad
|
Vdaf
|
St,d
|
Mt
|
Y
|
X
|
G
|
|
1
|
9.62
|
26.87
|
0.86
|
10.6
|
13.5
|
27
|
78
|
|
2
|
9.66
|
26.43
|
0.88
|
10.8
|
13.5
|
30
|
80
|
|
3
|
9.74
|
27.02
|
0.92
|
10.8
|
14.5
|
30
|
82
|
|
4
|
9.82
|
26.32
|
0.95
|
10.8
|
14
|
32
|
79
|
表7 1～4号焦炉的焦炭质量（％）
|
炉号
|
Ad
|
Vd
|
Sd
|
Mt
|
M40
|
M10
|
CRI
|
CSR
|
|
1、2
|
12.59
|
1.21
|
0.76
|
4.6
|
79.6
|
7.2
|
25.3
|
65.9
|
|
3、4
|
12.58
|
1.29
|
0.70
|
4.2
|
84.6
|
6.2
|
24.6
|
66.1
|
|
1、2
|
12.65
|
1.12
|
0.80
|
4.2
|
79.8
|
7.3
|
25.2
|
66.2
|
|
3、4
|
12.63
|
1.37
|
0.78
|
4.0
|
84.8
|
6.3
|
23.8
|
66.4
|
|
1、2
|
12.71
|
1.34
|
0.79
|
4.6
|
80.8
|
7.0
|
24.0
|
66.8
|
|
3、4
|
12.72
|
1.20
|
0.82
|
4.2
|
85.2
|
6.0
|
23.2
|
67.2
|
|
1、2
|
12.80
|
1.41
|
0.83
|
4.4
|
79.8
|
7.0
|
25.1
|
65.4
|
对40kg小焦炉的试验数据进行质量效益评价得出，在原配煤基础上配入5％内蒙高硫煤炼焦是可行的。
3 大焦炉工业实践
根据小焦炉的试验结果，将方案3作为优选方案，于2010年6月在1～4号焦炉上进行了配煤炼焦的工业试践，结果见表6、7。从表6、7可看出，按照方案3进行的配煤炼焦，所得焦炭质量达到了公司和炼铁高炉的要求。在焦炭质量稳定提高的前提下，大大降低了炼焦的生产成本。从8～11月，共配入内蒙高硫煤4万吨，累计降低生产成本396万元。采用内蒙高硫煤配煤炼焦，对于节能减排，扩大炼焦煤资源具有重要意义，并有一定的推广价值。
