以低质“特殊和稀缺煤”为主制备高强度冶金焦的研究

中国已将炼焦煤资源中的肥煤(含气肥煤)、焦煤(含1/3焦煤)、瘦煤规定为"特殊和稀缺煤"。通过研究低质"特殊和稀缺煤"之间的配伍性,合理搭配该类煤,在优质"特殊和稀缺煤"焦煤、肥煤配入比例降至3%,无高变质程度炼焦煤的情况下,制备出高强度冶金焦。     

大比例配入劣质非“特殊和稀缺煤”生产冶金焦炭

因焦煤、肥煤等优质炼焦煤资源相对有限,中国已将炼焦煤资源中的肥煤(含气肥煤)、焦煤(含1/3焦煤)、瘦煤规定为“特殊和稀缺煤”。通过对非“特殊和稀缺煤”进行科学评价,合理搭配,在降低配煤成本的同时,大量地使用了劣质非“特殊和稀缺煤”,并改善了冶金焦炭的质量。     

河北省炼焦煤资源分布与利用

系统地研究了河北省炼焦煤资源的分布与特点,发现省内开滦、峰峰和邢台3个主要炼焦煤矿区的性质各有特点,其中开滦矿区以稀缺的肥煤资源为主,峰峰矿区因受火成岩影响而从肥煤、焦煤到瘦煤资源均有,邢台矿区则以低灰、低硫、低变质的1/3焦煤为主,且其煤的可选性也最好,精煤回收率也最高。而东北、华北、华东和中南各区的重点钢铁企业几乎都需用河北省的炼焦煤配煤炼焦。     

盘江矿区煤炭洗选加工与合理利用

<正> 盘江矿区煤炭资源十分丰富,地质储量约为75.39亿t,占贵州省地质储量的15.4％,其中炼焦煤储量占贵州省炼焦煤总储量的47.97％。矿区煤种齐全,煤层埋藏浅,开采条件好。炼焦煤的储量为48.55亿t,占矿区总储量的65％,其中:气煤8.15亿t;肥煤9.06亿t;焦煤15.38亿t;瘦煤15.96亿t。非炼焦用煤的储量为26.18亿t,其中:贫煤9.74亿t;无烟煤16.44亿t,牌号不明的有0.66亿t,煤质属低硫,低灰、高发热量优质煤。原煤经过加工后可生产优质炼焦精煤,特别是可供西南、中南、华南等地区稀缺的低硫低磷的配焦煤种。优质的非炼焦煤为电力、化工、建材等工业和人民生活提供良好的燃料资源。因此,盘江矿区煤炭资源的合理开发与加工利用对大西南的经济发展有着十分重要的意义。     

高硫煤作为炼焦煤掺合料研究

为了节约我国稀缺的炼焦煤资源和提高经济效益,从而使高硫煤作为炼焦配煤的掺合料成为可能,采用理论推理和实验对比的方法,进行了高硫煤的炼焦硫分的转化实验和不同有机硫含量配比实验。结果表明,高硫煤中富含有机硫容易出低硫焦煤,无机硫中黄铁矿在高温分解时会在煤的有机质作用下无机硫向有机硫的转化。瘦煤、焦煤、肥煤、气煤在干燥基全硫的质量分数为1.00%～2.50%时,瘦煤、焦煤、肥煤、气煤中优化的有机硫的质量分数一般小于70%、70%～90%、大于90%、大于95%。该方法是一种经济可靠,具有模拟生产效果的特点。     

唐钢炼焦肥煤和瘦煤应用浅析

通过40kg试验焦炉对唐钢肥煤、瘦煤资源进行优化配比,找出不同质量肥煤和瘦煤配合结焦规律以及对焦炭强度指标的影响,从而确定肥煤、瘦煤最佳配比:肥煤38%,焦煤37%,1/3焦煤12%,瘦煤13%。实际生产后,焦炭强度M40由原来的80.4%上升到81.0%。     

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%。     

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。     

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。     

贫瘦煤制备型焦的配煤方案研究

以贫瘦煤、焦煤、1/3焦煤和无烟煤作为配煤煤料,沥青作为黏结剂,通过对原料分析,结合配煤原理制定配煤方案,然后按照配煤方案制成型煤,再炭化成型焦。通过检测型焦各项质量指标,找到最佳配煤方案。结果表明,最佳配煤方案为:70%的贫瘦煤配入15%的1/3焦煤、10%的焦煤和5%的沥青,在此配煤方案下,炼得的型焦符合国家二级冶金焦的质量标准。     

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。     

煤质及煤改质影响水煤浆性能的应用性试验

通过对不同煤种及不粘煤在不同条件下热处理后煤样制浆性能测量结果的分析,考察了不同煤种水煤浆性能的差别及煤热处理改质对成浆性能的影响。结果表明,焦煤成浆性能最好、瘦煤成浆性能和焦煤的接近;无烟煤成浆性能比焦煤和瘦煤差,不粘煤成浆性能最差。结果还显示,不粘煤热处理改质后能显著提高成浆性能,温度为375℃、处理时间为16 min时,热处理煤的成浆性能最好。     

加强煤场管理 优化炼焦配煤

我厂配用的原料煤含黑龙江四大矿区所有的煤种，有焦煤、1／3焦煤、气煤、瘦煤、弱粘煤、肥煤。供应地点近40处。同种煤中各地点供应的质量和批量都不尽相同，由于煤场堆放有限，不可能对每一地点的原料煤单独堆放，必须几个地点的原料煤混合堆放。例如1／3焦煤，我厂按其质量分为两堆，其中一堆为新一、兴安、南选、升平等地原料煤。另一堆为荣盛、城子河等地的原料煤。如何把握同种煤堆放，为配煤提供良好的条件，我们从以下几个方面进行管理。     

腐植酸粘结剂对炼焦配煤的影响研究

为扩大炼焦煤种和降低焦化厂生产成本,研究风化煤腐植酸及其盐作为粘结剂对炼焦配合煤质量的影响。结果表明,腐植酸及其盐配入煤中均能提高煤的粘结指数,增大胶质层厚度,以腐植酸钠效果最好,在保证焦炭质量指标前提下,最佳配入量为5%,可使基础煤增配12%瘦煤,减少10%肥煤、1%焦煤和6%的1/3焦煤,为扩大煤资源利用新途径提供参考价。     

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。     

炼焦单种煤最佳粉碎粒度研究

为研究炼焦煤在不同粒度下的性质,对肥煤、1/3焦煤、焦煤、贫瘦煤进行了不同筛分粒级的煤岩显微组分及煤质分析,进行了单种煤在不同粉碎粒度下的坩埚焦实验,分析了粒度对焦炭冷热态强度的影响。筛分结果表明:随筛分粒级的减小,镜质组含量增加,惰质组含量减少;灰分主要集中在-1 mm的细粒部分与+10 mm的粗粒部分,硫分主要集中在-1 mm的细粒部分,粒度对煤挥发分影响不大,黏结指数在1～5 mm时优于其它粒级。坩埚焦实验表明:肥煤、1/3焦煤、焦煤等强黏结性煤粉碎到1 mm以下时,热态性能劣化;贫瘦煤配入量多时,细粉碎后没有足够的活性物质包裹惰性组分,焦炭强度急剧下降。     

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。     

岩浆岩侵入对煤质的影响

山东省石炭二叠纪煤田为全国较典型的岩浆岩侵入影响严重的区域之一。通过收集G矿区实际生产和勘查资料,对已揭露的岩浆岩侵入区的煤层变质特点进行分析,结果表明:由于岩浆的侵入和热液的影响,各煤层均在深成变质作用的基础上不同程度地迭加了接触变质作用,煤的变质程度均有不同程度的增高,由低变质阶段的气煤变质为中、高变质阶段的气肥煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤,甚至变为具有气孔及结晶质结构、坚硬、性脆、无光泽或暗淡光泽的天然焦。由于岩浆岩影响致使煤的物理、化学性质及工艺性能均不同程度地发生了一系列变化,山西组煤多数为低硫煤,太原组煤为高硫煤,天然焦为特低硫;山西组煤、太原组煤为高发热量煤,具有较好的黏结性,天然焦为中高发热量,不具黏结性。总结煤层受岩浆岩侵入后的变质情况为今后资源利用提供理论依据。     

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.     

大比例配无烟煤炼焦生产高CSR焦炭的研究

以大比例配入无烟煤进行配煤炼焦为基础,利用40kg试验焦炉进行配煤炼焦生产高反应后强度焦炭的试验研究。结果表明,无烟煤配入量在30%~40%、焦煤和肥煤比例在50%~55%时,采用捣固炼焦工艺可以生产出CSR大于60%的焦炭,焦炭机械强度和反应后强度均达到一级冶金焦标准。