70kg小焦炉的焦油渣配煤实验研究

在600g坩埚和70kg焦炉的放大实验中,以焦油渣为添加剂,气煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤组成的配合煤为煤种,进行了焦油渣配煤实验研究。结果显示,添加焦油渣改善了配合煤的黏结性,增加了焦炭产率,提高了焦炭强度和热反应性。确定最佳的焦油渣添加质量分数为3%左右。     

高硫煤在炼焦配煤中的应用

我国高硫煤资源丰富,且多为粘结性好的焦、肥煤;为了降低炼焦原料成本,越来越多的焦化厂开始配用高硫焦煤或高硫肥煤进行配煤炼焦。本文结合炼焦工业发展概况,综述了高硫煤在炼焦配煤中的应用进展,以资对合理利用高硫煤配煤炼焦提供参考。     

捣固炼焦生产中配入贫煤的工业试验

选用柳林焦煤、韩城贫煤或潞安贫煤、滕南1/3焦煤、兖矿气煤、肥矿气肥煤,依据捣固炼焦机理、煤岩配煤技术,进行贫煤代替瘦煤的炼焦配煤试验,总结出"焦煤、贫煤、气肥煤、气煤、1/3焦煤"的配煤方案。工业试验结果表明,所生产出的焦炭完全能够满足大型钢铁公司对焦炭冷态强度(Ad≤12.50%,St,d≤0.75%,Vdaf≤1.5%,M2590%,M106.5%)和热态强度(CRI27%,CSR65%)的需求。     

不同配煤比和堆密度对焦炭界面结合强度影响的实验研究

采用4种常规炼焦煤,在不同配比及堆密度下进行配煤炼焦实验,利用不同测试手段,对所得焦炭界面结合强度进行研究。实验结果表明:配煤炼焦过程中,当堆密度不变时,随着配煤中黏结性组分含量的提高,焦炭界面结合强度有增加的趋势;当肥煤和焦煤分别与瘦煤和气煤配合炼焦配比不变时,随着堆密度的提高,焦炭界面结合强度有增加的趋势;当堆密度为0.95 g/cm3、焦煤与气煤按4:6配煤炼焦时,所得焦炭界面结合强度BSSI达到最高值76.36%。     

神木煤与黏结煤配伍制气化焦的黏结特性

以神木煤与黏结煤为实验对象,探究神木煤与黏结煤配伍的配比对炼焦黏结特性的影响规律以及达到完全融合状态的配煤条件.在此基础上,研究了神木煤与气煤、肥煤和焦煤配煤时,其黏结性能与wO∶wH的关系.结果表明:随神木煤配比增加,配煤黏结性变差,配煤GRI值快速下降且其实验值远低于单种煤加和计算值;在一定的神木煤配入比例内,Y值与加和计算值基本吻合;配煤wO∶wH的影响与神木煤比例的影响一致;神木煤与气煤、肥煤和焦煤配伍时,当配煤达到完全融合状态时,神木煤的最大配比分别为30%(质量分数,下同),50%和40%,配煤Y值≥10,且神木煤与气煤、肥煤、焦煤配煤的焦渣特征指数分别大于4,5,4.     

低品质煤替代高品质煤炼焦研究

利用40 kg实验焦炉,对唐山钢铁股份有限公司常用炼焦煤进行低品质煤替代高品质煤的炼焦实验研究,结果表明,在保证3 000 m3级高炉用焦炭质量的前提下,瘦煤替代焦煤的极限比例为14%;瘦煤、气煤替代1/3焦煤的最佳比例分别为15%、8%,可达到优化配煤结构、降低配煤成本和综合利用煤炭资源的目的。替代实验初步说明低品质煤替代高品质煤炼焦,具有较好的经济效益,可进一步在生产焦炉上进行综合优化。     

堆密度对炼焦煤黏结性能影响的研究

对5种单种煤在不同堆密度下Y值、胶质层体积曲线及X值的变化规律进行了研究,结果表明:当堆密度从0.75t/m3增加到1.20t/m3时,气煤、1/3焦煤、肥煤和焦煤的Y值分别增加了2.5mm、5.0mm、6.3mm和5.8mm,而瘦煤无明显增加;1/3焦煤的胶质层体积曲线由"之"型向"山"型转变,使其胶质体性质向肥煤靠近,气煤、肥煤、焦煤和瘦煤的体积曲线无明显变化;增加煤料的堆密度可显著减小各单种煤的X值,且气煤、1/3焦煤、肥煤和焦煤结焦过程中均表现出明显的正膨胀性。     

北美焦煤和肥煤的配煤炼焦研究与实践

为缓解低灰、低硫焦煤与肥煤资源紧张现状,稳定焦炭生产,公司引进了北美焦煤与肥煤。通过开展单种煤煤质与炼焦特性、配煤炼焦试验研究,分析了配合煤煤质与焦炭质量的相关性关系。结果表明：北美焦煤与肥煤具有低灰、低硫的优质特性,但其热性质相对国内同类煤种差,其参与的配煤结构中配合煤的挥发分、黏结指数及灰成分指标,均与焦炭的机械强度、热性质具有较高的线性拟合度,均大于0.80。通过优化配煤结构,在7m顶装焦炉中应用北美焦煤或肥煤的比例可达8%～12%,并可稳定生产出CSR约为67.5%与CSR约为70%的合格焦炭。     

优化焦炭粒级的配煤结构研究与调整

为优化焦炭粒级分布,提高粒级大于40 mm焦炭的比例,进行了配煤结构调整试验。分析了太钢炼焦用煤基础结构,通过增加瘦煤和挥发分低、黏结性好的焦煤配比,优化了配煤结构方案,并进行了40 kg试验焦炉炼焦试验和7.63 m工业焦炉试验,将试验验证后的炼焦配煤方案应用于实际生产中,并进一步调整焦煤、肥煤、瘦煤配比后,所得焦炭中粒径大于40 mm的焦炭所占比例由70.62%提高到77.19%,冶金焦率由89.71%提高到89.91%,取得了良好的经济效益。     

6m焦炉配煤方案的优化与完善

为稳定改善6m焦炉焦炭质量,以20kg小焦炉试验、岩相检测、焦炭反应性和反应后强度检测为主要试验手段,对现用气煤、1/3焦煤、焦煤、低硫肥煤、高硫肥煤、瘦煤等煤种作了配煤炼焦试验,优化了配煤结构。并从经济效益出发,在保证焦炭强度的条件下,提高了气肥煤配量,进一步优化完善了6m焦炉的用煤结构,年新增效益700多万元。     

无焦煤炼焦时惰性物对焦炭微观强度的影响

在无焦煤的炼焦条件下,将徐州气煤和枣庄肥煤两种煤混合,以此混煤为基础煤料,添加不同粒度的焦粉、瘦煤、无烟煤进行坩埚焦炼焦实验,对所炼制的坩埚焦进行焦炭光学组织、焦炭显微强度和结构强度分析测试。结果表明,添加惰性物使焦炭的各向异性指数(OTI)增大,I+Mf+FF减小;3种惰性物中,添加焦粉对提高焦炭显微强度和结构强度效果最好;惰性物的粒度越小,提高焦炭质量效果越明显。     

高硫焦煤和非主炼焦煤在配煤炼焦中的作用研究

鉴于优质焦煤资源短缺,高硫焦煤配煤炼焦备受关注。在实验室模拟炼焦条件下,对山西兑镇和柳林地区7个批次的高硫焦煤的炼焦特性及煤岩组分进行分析,探究高硫焦煤的结焦性能;同时考察了不黏煤、弱黏煤等低黏煤在配煤炼焦中的影响。实验结果显示:与柳林高硫煤相比,兑镇高硫煤单种煤焦的冷强度较高,热强度较低;在配煤炼焦时,兑镇配煤焦的冷强度多数低于柳林配煤焦,但其热强度优于柳林配煤焦,如柳林3配煤焦的M_3为4.02%,M_(13)为94.66%,而CRI*为43.20%,CSR*为69.13%;配入低黏煤可改善焦炭耐磨性和抗碎性,同比例添加条件下,配弱黏煤焦炭质量优于配不黏煤焦炭质量。     

不同粒度气煤和瘦煤参与配煤炼焦比较

通过对气煤瘦煤煤质特征、胶质层测试后焦块形貌和焦炭光学组织进行比较,表明气煤与瘦煤成焦惰性结构高,配煤炼焦中起瘦化作用,但气煤瘦煤的结焦特性完全不同,气煤的反应活性较瘦煤高.通过对不同粒度气煤瘦煤自黏结强度和成焦显微结构特征进一步比较,表明气煤参与配煤炼焦粒度不宜过大,也不宜过小,应控制合理范围,利于焦炭质量提高;瘦煤参与配煤炼焦,应通过适度地细粉碎,利于焦炭质量提高.     

降低肥煤配比提高焦炭热性能的研究

依据湘钢炼焦煤特性,结合煤岩反射率分布图,通过降低肥煤用量,增加斗槽瘦煤的配比,用马头焦煤替代部分肥煤和用天安1/3焦煤替代部分肥煤进行降低肥煤配比的优化配煤试验;在40 kg小焦炉炼焦的结果表明,降低4%~5%的肥煤用量,焦炭的热强度可分别提高3.30%,5.40%,6.25%。     

中温沥青配煤炼焦试验研究

在试验室条件下研究了中温沥青替代部分气肥煤、气煤、1/3焦煤炼焦,结果表明,中温沥青的比例控制在3%以内对焦炭质量影响不大,同时配入低灰、低硫、价廉的无烟煤可以有效控制配煤成本。     

印尼煤在柳钢配煤的应用研究

分析了印尼煤的煤质特征和结焦性能,并进行40kg焦炉试验和生产应用。研究表明,印尼煤具有气煤、肥煤和焦煤的综合特征,在配用量≤13%时,焦炭质量相对稳定,同时可降低炼焦成本。     

炼焦过程中硫元素迁移规律研究

以华北地区的峰峰低硫肥煤和山西中硫焦煤为原料,利用1 kg热解试验装置进行模拟炼焦试验,并对所得焦炭、煤焦油和煤气产品中硫元素形态和质量进行测定,揭示了炼焦煤中硫元素的迁移规律。结果表明:两种炼焦煤挥发分差别不大,硫元素迁移规律基本相同;炼焦过程中,不但原料煤中硫酸盐硫得以保留,还有其它形态硫经过复杂的热解化合反应生成新的硫酸盐硫;无机硫中的黄铁矿硫和有机硫中的脂肪硫、硫醚、硫醇等在炼焦过程中以H2S形式转移到煤气中,转移效率一般低于50%;原料煤中黄铁矿硫含量越高,H2S的转移率也越高;其他噻吩硫等在炼焦过程中不分解,留在焦炭中。     

不同煤阶煤的CS2-NMP萃取率及与煤性质的关联

对6种不同变质程度煤(包括气煤、弱黏煤、肥煤、焦煤和瘦煤)常温常压下用CS2-NMP混合溶剂进行了萃取实验.结果表明,挥发分(Vdaf)为35%左右的煤具有最高的萃取率,达到43.05%,不同煤阶煤的萃取率与其奥压膨胀度及塑性温度区间近似呈线性关系.通过对原煤、萃取残渣和生成焦粒的红外对比分析表明,不同变质程度煤经过萃取后,残渣中脂肪烃和脂环烃含量有所减少,矿物质大都在残渣中,氢键缔合峰的强弱随不同煤种表现不同,肥煤和气煤氢键缔合的极性键都位于煤中的大分子上,而焦煤和弱黏煤中的极性键大都在小分子化合物上.     

动力煤配煤炼焦的实验研究

选择低灰、低硫的长焰煤进行预处理,按照焦化厂的日常配比代替其中的气煤或瘦煤进行配煤炼焦实验;小焦炉实验表明,配入6%的动力煤可以提高焦炭的强度和块径;对于强黏结性的焦煤,预处理动力煤的配比可达到20%。     

焦化固体废弃物对焦炭质量的影响研究

将焦化厂产生的固体废弃物在5kg小焦炉上进行配煤炼焦实验,在保证焦炭质量不变的前提下,分别用2.0%的焦油渣、焦粉、活性污泥替代肥煤、瘦煤、肥煤炼焦。通过正交实验,找出配煤比固定时废弃物的最佳添加量。添加1.0%焦粉、2.0%焦油渣和1.0%活性污泥时所炼制的焦炭质量最好。