煤岩配煤及焦炭质量检验系统的开发与应用

根据阿莫索夫-夏皮洛配煤原理,结合我国煤炭资源性质,研发了煤岩配煤技术及焦炭质量检验系统。CBI和SI是影响焦炭强度的两个主要指标,可以指导炼焦煤选购、确定最佳配煤比和预测焦炭强度。通过实例证明了可利用煤岩配煤技术控制调整焦炭质量。     

炼焦煤的煤岩特征对其结焦性质的影响

 随着煤岩测定技术的进步,炼焦煤的煤岩性质已在炼焦配煤中得到广泛应用。通过对多种单种煤和配合煤的煤岩特征以及对应的40 kg试验焦炉所炼焦炭的性质进行分析和比较,结果表明：单煤种的R0max在1.3%～15%间,所炼制焦炭的冷态机械强度（M40和M10）最好,其热性质（反应性CRI和反应后强度CSR）也较好;配合煤反射率分布图特征越接近正态分布,则所炼制的焦炭冷态机械强度（M40、M10）就较好,配合煤反射率分布图特征偏离正态分布越远,其焦炭热性质越差;40 kg试验焦炉所得焦炭的反应性CRI高,其反应后强度CSR较低,存在负相关线形关系。     

大同云岗弱黏结性煤配煤炼焦研究

在对大同云岗煤基础性质研究的基础上,基于现有配煤方案,通过添加云岗煤来替代部分瘦煤、1/3焦煤或气煤进行配煤炼焦,研究了煤的细度和配比等对焦炭冷、热态强度和反应性等的影响。结果表明：云岗煤细度增加,焦炭的冷热态强度均有增加;云岗煤替代气煤,焦炭冷态强度随着配比增加先升高后减小,但热态强度下降;替代1/3焦煤及瘦煤,焦炭冷热态强度均是随着配入量的增加而减小。在配煤时增加肥煤的配入量,配入≯3%的云岗煤可以保证焦炭的质量。多用云岗煤,将有利于降低焦炭硫分和灰分,扩大炼焦煤资源,降低配煤成本。     

煤岩配煤中CBI、SI参数的意义及其应用

在夏皮洛煤岩配煤技术中，CBI可判断配煤是否达到最佳点，SI表明煤中活性组分的强度。应用CBI、SI指标可以选择炼焦煤，确定最佳配煤比并预测焦炭强度。     

鞍钢鲅鱼圈煤岩配煤技术的开发与应用

针对鞍钢鲅鱼圈所处中国东北部港口的独特地理位置特点,建立了适合鞍钢鲅鱼圈的煤岩配煤方法,分析了鞍钢鲅鱼圈配煤方案工程应用中各煤种用煤特点,考察了工程应用配煤方案的煤岩特征,并对应用煤岩配煤方案所得焦炭质量进行了分析,论述了鞍钢鲅鱼圈开展煤岩配煤技术为企业所创造的经济效益。结果显示,鞍钢鲅鱼圈通过煤岩配煤技术的研究开发与应用,使炼焦用煤结构从以肥煤为主向以进口炼焦煤为主、国产劣质炼焦煤为辅的低成本炼焦用煤结构转变,在满足大型高炉用焦质量要求的前提下,不断优化配煤方案,逐步提高焦炭质量,使焦炭的反应性从27.36%下降到24.95%,反应后强度从62.20%提高到65.37%以上。     

焦炭光学组织在煤质评价中的应用研究

通过对青海煤、肥煤、焦煤、1/3焦煤和气煤进行煤岩分析、黏结性分析,并测定各单种煤所炼焦炭的光学组织和焦炭冷态强度,结果表明:青海煤变质程度与肥煤接近,但是其黏结性较肥煤差;青海煤所炼焦炭冷态强度较肥煤和焦煤所炼焦炭差,略好于1/3焦煤所炼焦炭;青海煤所炼焦炭光学组织以细粒镶嵌和丝炭与破片为主,中粒和粗粒镶嵌含量较少;而肥煤和焦煤所炼焦炭光学组织以中粒和粗粒镶嵌为主,细粒镶嵌的含量较少。青海煤的性质与1/3焦煤更加接近,故在配煤炼焦中将青海煤视作1/3焦煤使用更为合理。     

煤岩学在炼焦生产中的应用

 为了改善焦炭质量,降低配煤成本,鞍钢鲅鱼圈利用测定煤显微结构的镜质组反射率,并将其绘制成分布图的煤岩学方法监控来煤质量,建立了本企业的煤岩配煤方法,开展煤岩配煤的应用研究,有效地杜绝了复杂混煤入厂,优化了配煤结构,提高了焦炭质量。结果表明,应用该技术后鲅鱼圈焦炭的冷态性能M40、M10、热态性能CRI、CSR提高明显,分别从2011年的88.11%、6.75%、27.36%、62.20%,逐步改善到2014年的88.88%、6.26%、23.89%、66.26%,主焦煤配比从2011年的75%下降到目前的69%。     

宝钢煤岩配煤方法的研究

在总结国内外煤岩配煤方法的基础上,确定了宝钢煤岩配煤的基本思想,并进行了试验设计。选择宝钢常用的炼焦煤,进行了21批单种煤改变惰性物含量的炼焦试验;参照生产配煤,改变配煤的强粘比和惰性物含量,进行了9批配煤炼焦试验,共获取有效数据357组。在理论分析与实际相结合的基础上,确定了宝钢煤岩配煤的参数;用试验获得的数据,进行数学分析获得宝钢焦炭强度预测模型,确定了宝钢煤岩配煤的方法。     

运用煤岩指标进行优化配煤研究

传统的配煤炼焦是通过控制配合煤的灰分、硫分、挥发分、G值等常规指标对焦炭质量进行预测,以达到生产预想质量焦炭的目的。随着高炉容积的不断扩大,焦炭在高炉生产中的骨架作用越发重要,高炉生产对焦炭的热性能指标要求越来越高,常规的预测手段很难对焦炭的热反应性和反应后强度进行准确的预测。随着显微镜下对煤的镜质体反射率的进一步研究,越来越多的企业开始应用岩相分析进行配煤炼焦,通过检测配合煤中的煤岩成分的类型和比例对焦炭质量进行预测,很好地填补了常规工业指标预测的不足,我公司对煤岩的研究及应用与国内行业先进单位相比仍处于起步阶段,本文仅介绍一些生产中的实例。     

浅析煤岩检测在安钢生产中的应用

阐述了炼焦煤和焦炭显微组分特征及其对应关系,分析了煤岩方法在控制进厂煤质量,指导配煤生产等方面的应用情况,同时对安钢煤岩配煤在生产中的进一步应用提出了建议。     

炼焦配用山西肥煤的研究与应用

通过煤质分析 ,结合在焦炉炼焦生产中的实践 ,全面分析并掌握了山西肥煤的煤质特性 .在此基础上 ,针对山西肥煤独特的结焦性能 ,进行了一系列配合煤试验 ,得到了配用山西肥煤炼制优质焦炭的要点 ,达到了既降低焦炭成本又提高焦炭强度的目的 .     

炼焦工艺对干煤和湿煤成焦质量的影响

为了更好地优化炼焦工艺,有效地改善配合煤炼焦的成焦质量,系统性地分析了炼焦工艺及干煤和湿煤炼焦对焦炭强度与反应性的影响.采用5 kg试验焦炉对多种工况下的干煤(水分低于3％)和湿煤(水分高于6％)分别进行炼焦试验.通过研究装炉煤的水分、干基堆密度以及装炉温度对干煤和湿煤成焦强度及焦炭反应性(CRI)的影响,并结合干煤和...     

优化配煤结构 降低配煤成本 改善焦炭质量

论述了近年来鞍钢进行的优化配煤结构的科研工作。以焦炭在高炉中劣化过程的研究为依据,转变对焦炭质量指标和配煤技术的认识。在配煤中,多配多价格较低的瘦煤和低灰、低硫的１／３焦煤;减少价格较高的强粘结性焦煤和肥煤的比例,使配煤原料成本大幅度降低,焦炭灰分下降。鞍钢１９９９年焦炭质量达到历史最好水平。同时炼铁高炉主要技术经济指标也达到历史最高水平。     

一种特征煤代替肥煤的配煤炼焦试验

在对特征煤基础特性分析的基础上,用特征煤替代部分肥煤和气煤进行了40 kg小焦炉及4.3 m顶装焦炉炼焦试验,结果表明,特征煤代替肥煤配量控制在20%以内,焦炭质量变化不大,热态强度略有改善,在常规顶装焦炉上用10%～15%的特征煤代替肥煤炼焦是可行的。增配10%特征煤、相应减少肥煤配量8%、气煤2%,可生产出高强度一级冶金焦（M40=84.3%、M10=7.2%,CRI=23.5%、CSR=69.7%）,降低配煤成本19.1元/t。     

中温沥青对装炉煤性能及焦炭质量影响研究

通过对装炉煤中添加中温沥青的炼焦试验研究,指出装炉煤中配入不同比例中温沥青对装炉煤性质及焦炭质量的影响规律。装炉煤中配入一定比例中温沥青可改善装炉煤的黏结性等指标,有助于提高焦炭质量。对主焦煤和肥煤不足的焦化企业有一定的借鉴指导意义。     

中温沥青对装炉煤结焦性影响的试验研究

本文通过对装炉煤中添加中温沥青的炼焦试验研究,指出装炉煤中配人不同比例中温沥青对装炉煤性质及焦炭质量的影响规律.装炉煤中配入一定比例中温沥青可改善装炉煤的粘结性等指标,有助于提高焦炭质量.对主焦煤和肥煤不足的焦化企业有一定的借鉴指导意义.     

鄂钢贫瘦煤炼焦的效果分析

鄂钢焦化公司在6m焦炉上进行了用贫瘦煤替代瘦煤的炼焦试生产,考察了贫瘦煤配入量对焦炭质量及配煤成本的影响。试验表明:用贫瘦煤替代瘦煤炼焦,有利于吨焦配煤成本的下降,在贫瘦煤配入量8%时,可保证焦炭质量的稳定,此条件下鄂钢吨焦配煤成本可下降47.18元。     

提高高炉焦炭质量的研究

分析了武钢高炉喷煤的现状和发展规划,以及提高焦炭质量的必要性。根据不同配煤比条件下炼焦试验和改变工艺条件下炼焦试验的结果,探讨了生产中提高焦炭质量的途径和有待进一步研究的问题。还对２０ｋｇ试验焦炉焦炭与６ｍ、４．３ｍ焦炉焦炭热反应性ＣＲＩ和反应后强度ＣＳＲ的相关性进行了研究。     

焦化煤场底煤再利用生产实践

在对焦化煤场底煤进行质量分析的基础上,重点对其再利用途径进行了详细分析.生产应用表明:通过各项措施的实施,配合煤质量指标稳定.焦炭质量指标也满足了日常生产需求.     

配加大剂量气煤改质炼焦

 为了降低焦炭成本、减少主焦煤、增加低价气煤在配合煤中的用量,以2种气煤、2种肥煤、2种焦煤、1种瘦煤和1种自主研发的煤粉改质剂为原料,在2 kg实验室炼焦炉上开展了大比例气煤改质炼焦试验。试验结果表明,当主焦煤配比低于50%,气煤配比达到35%时,所炼制焦炭的质量指标将急剧恶化,其反应性(CRI)大于36%,反应后强度(CSR)低于50%,不能满足中、大型高炉顺行需求;但在改质剂的作用下,使用气煤逐步替代主焦煤炼焦时,所炼制改质焦炭的热态强度指标均得到显著改善,尽管配合煤中气煤配比提升到45%,主焦煤配比降到40%,仍能生产CRI小于30%,CSR大于58%的改质焦炭。结合SEM、XRD和Raman检测分析焦炭微观层面的差异,结果表明,在炼焦配合煤中添加大剂量气煤,会增加焦炭气孔的数量和尺寸以及无定型碳含量,同时降低焦炭微晶单元的体积和致密度,导致焦炭反应性增加,反应后强度降低;添加改质剂后,上述现象在改质焦炭中可得到显著改善,并且高比例气煤添加下所炼制改质焦炭微观结构和组分的分布可达到高比例主焦煤配加下所炼制生产焦炭的水平。最后,通过工业性试验验证了在改质剂的作用下向炼焦配合煤中添加45%气煤生产优质冶金焦炭是可行的,找到了一种节约主焦煤、降低炼焦配煤成本的新方法。