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。     

应用煤岩配煤进行非炼焦煤改性炼焦

 通过分析南钢炼焦煤的煤岩性质和40 kg试验焦炉所炼焦炭抗碎强度,确定了基于炼焦煤镜质组最大反射率的活性权函数方程,根据其活性权函数对各炼焦煤的活惰比进行了计算,得出焦炭抗碎强度[M40]最大时所对应的活惰比为2.53,即为南钢用煤的最佳活惰比。以最佳活惰比为目标,优化配煤,预测焦炭质量,从而为科学便捷地确定配煤比提供技术依据。同时对非炼焦煤进行改性,使非炼焦煤具有一定的活性,非炼焦煤在炼焦中的配加量达到10%以上,炼制合格的焦炭。     

在配煤中添加煤粉改性剂对焦炭质量的影响

在南钢40kg实验焦炉开展配加非炼焦煤炼焦实验,研究了在配煤中添加煤粉改性剂(zzz)对配合煤、焦炭质量的影响。采取不同配量的改性剂添加方案进行配煤炼焦实验,通过实验确定出最佳配煤方案:非炼焦煤配加量达到15%(粒度小于3mm),煤粉改性剂添加量为0.10%。最佳配煤方案中添加改性剂与未添加改性剂炼出的焦炭质量相比,灰分、硫分基本保持不变,抗碎强度M40增加14.35%,耐磨强度M10下降6.00%,反应性降低5.5%,反应后强度提高5.93%,实验结果表明:焦炭冷态强度与热态性能指标均接近于南钢生产配煤焦炭质量。     

炼焦煤特性对焦炭粒度影响研究

为了研究炼焦煤特性对焦炭粒度的影响,对鞍钢常用炼焦煤进行了炼焦试验分析和配煤炼焦试验优化研究,并在配煤炼焦生产中进行了试验应用.结果表明,不同变质程度的炼焦煤对焦炭冷热态指标及焦炭平均粒度指标的影响差异明显.试验条件下,焦煤成焦质量最好,粒度>40 mm的焦炭比例极高、达到90％以上,平均粒度在70 mm以上;调整鞍钢6 m焦炉用配煤方案,配入瘦焦煤10％,降低焦煤配比5％,停用瘦煤,能够使焦炭热态反应性降低2.1％,焦炭平均粒度提高1.8 mm,且焦炭粒度均匀性保持稳定.     

白煤在配煤炼焦中的应用

 在2 kg试验焦炉开展配白煤炼焦试验,研究了煤粉改性剂（zzz）对配合煤、焦炭质量的影响。确定出白煤的最佳配加粒度、最佳配加量以及zzz的最佳配加量。通过试验确定出最佳配煤方案：白煤配加量达到8%（粒度小于3 mm）,zzz量配加0.10%。由最佳试验方案炼得焦炭的冷态强度M40、M10和热态性质CRI、CSR都可以达到南钢生产焦炭质量的水平。试验方案在南钢40 kg试验焦炉中进行也取得了很好的效果。     

6m焦炉配煤结构和工艺参数优化

6m焦炉投产初期焦炭质量有时处于失控状态。2005年6-9月，济钢通过采取6m焦炉的用煤结构研究、配煤控制参数标定及误差分析、焦炉控制参数最佳化的测试标定等措施，稳定并改善了焦炭质量，焦炭主要指标达到了1750m^3高炉M40≥84％、M10≤7．0％、CRI≤28％、CSR≥63％的用焦要求，为其提供了良好的物料条件，促进了炉况的稳定顺行。     

配煤中添加石油焦试验研究

 为了扩大炼焦煤资源选择范围,提高焦炭质量,通过5kg小焦炉炼焦试验,研究了在配煤中添加石油焦对所炼焦炭质量的影响。结果表明：在较好黏结性的配合煤中,适当添加一定比例的石油焦,可在一定程度上促进焦炭的各向异性发展和完善,提高焦炭的光学异性指数OTI值。随着石油焦代替瘦煤比例提高并达到一定程度,所炼焦炭的CRI值逐渐降低;配入石油焦粒度较小时有利于提高焦炭热性质,粒度较大时对提高焦炭CSR不利。     

焦炭微晶结构特性研究

选取23个单种煤进行了焦炭性能的影响因素研究,在20 kg试验焦炉中进行炼焦试验,并进行焦炭质量分析试验.通过23个单种煤焦炭的X射线衍射图,计算焦炭微晶结构参数,研究焦炭微晶结构特性与焦炭宏观性能关系.结果表明:焦炭气孔壁最基本单元--微晶结构是影响焦炭宏观性能的最本质因素.焦炭微晶结构与炼焦煤的煤化度关系密切,致密度和单元大小在煤岩镜质组反射率Rr为1.2%左右达到最大值.     

炼焦煤灰分对其结焦性的影响规律

 炼焦煤灰分是决定其价格的重要因素,为比较同一矿点煤种灰分对结焦性质的影响规律,对各炼焦煤进行黏结性、煤岩特征、灰分等分析并进行40 kg试验焦炉炼焦试验分析。研究表明,不同煤种炼焦煤灰分降低对黏结性改善幅度不同,黏结性较好的炼焦煤当其灰分降低时,黏结性改善不明显;黏结性较差的炼焦煤当灰分降低时,其黏结性改善较为明显;且不同煤种炼焦煤灰分降低时灰组成变化规律不同。不同煤种炼焦煤灰分降低时所炼焦炭其强度变化程度不同,黏结性较好的炼焦煤,当其灰分降低,所炼焦炭强度变化幅度不大;黏结性较差的炼焦煤,当其灰分降低时,所炼焦炭强度改善较大。     

气煤替代1/3焦煤的配煤方案优化试验

为扩大炼焦煤资源、降低焦化企业配煤成本,通过坩埚焦试验和40 kg小焦炉试验考察了 3种气煤(分别记为QM1、QM2和QM3)替代某焦化企业工业配煤方案中1/3焦煤的可行性,并采用镜质体反射率分布图对气煤的适宜配入比例进行了优化.结果表明,在原生产配煤方案中,当气煤替换比为8％时,焦炭冷态强度变化较小,但其热态强度均有...     

大比例气煤配煤炼焦技术研究

介绍了大比例气煤配煤炼焦技术研究和应用情况.实验室模拟常规炼焦煤破碎工艺条件试验表明,当配煤炼焦满足一定的工艺技术指标时,气煤单独炼焦所得焦炭的同性结构和惰性结构在配煤炼焦时会不同程度减少.在6m焦炉开展的大比例气煤配煤试生产攻关结果表明,合理提高气煤的配比至10％、16％、20％,焦炭质量能满足大高炉要求,其中热强度可达到64.4％以上,转鼓强度（M40）可达到87％以上,不仅可以降低焦炭灰分,而且还可以降低配煤成本,从而提高企业经济效益.     

影响焦炭热性质因素的研究

利用13种粘结结焦性质指标相近的配合煤进行70 kg小焦炉试验,比较了所炼焦炭的热性质与矿物质催化指数、煤岩显微组分和焦炭光学组织的关系。结果表明:当配合煤粘结结焦性指标相近时,焦炭热性质主要由灰成分中矿物质催化指数MCI决定;煤岩显微组分含量也是影响焦炭热性质的因素之一;焦炭热性质中CSR不仅受CRI影响,而且受焦炭中光学各向异性指数OTI及光学组织含量的影响。该结论对指导配煤生产,稳定和提高焦炭热性质具有实际意义。     

废塑料配煤炼焦试验

在炼焦煤中配入一定量的废塑料,利用20kg试验焦炉做炼焦试验,对所得焦炭产率、冷态和热态强度进行了分析。试验表明：除添加0．5％聚乙烯（PE）炼焦未使焦炭产率增加外,添加废塑料后,焦炭的产率均比未加废塑料的高;添加废塑料后焦炭的抗碎强度（M40）整体出现下降趋势．耐磨强度（M10）整体也是降低的;添加废塑料后焦炭的反应性（CRI）整体出现升高趋势,相应的反应后强度（CSR）成整体降低趋势。     

焦化前期工艺参数对焦炭强度的影响

采用40kg小焦炉模拟唐钢炼焦制气厂的生产过程，研究高温焖炉时间、堆密度和配合煤的细度对焦炭强度的影响．结果表明：高温焖炉时间控制在180min，配合煤堆密度控制在0．8t／m。左右，配合煤的细度控制在77％左右时，焦炭的冷态强度和高温强度最佳。     

20 kg焦炉废塑料配煤炼焦的研究

在炼焦煤中配入一定量的废塑料，利用20kg焦炉进行炼焦实验，分析所得焦炭的产率、冷态和热态强度。实验结果表明，其焦炭的产率均比未加废塑料的要高（除添加0．5％聚乙烯（PE）外）；焦炭的抗碎强度（M30）整体呈下降趋势，耐磨性强度（M10）整体降低；焦炭的反应性（CRD出现整体升高趋势，相应的反应后强度（CSR）呈整体降低趋势。     

煤粉改性剂对非炼焦煤配煤炼焦的影响

通过开发的新型煤粉改性剂(ZZZ),对非炼焦煤改性和配煤炼焦。ZZZ能改善添加非炼焦煤后的焦炭质量,提高非炼焦煤的添加量,降低炼焦成本,扩大炼焦用煤资源。在2 kg试验焦炉开展非炼焦煤配煤炼焦试验,研究ZZZ对焦炭质量的影响。通过试验确定出白煤的添加粒度为全部小于3 mm,其中小于1 mm的占70%;非炼焦煤的最佳配入量为15%,其中白煤5%,喷吹烟煤10%,ZZZ的最优添加量为0.1%。由此方案炼得的焦炭质量达到南钢生产焦炭质量的水平。     

稳定配煤质量的途径

通过对来煤以及煤场现状的分析，指出济钢焦化厂在备煤工序上存在煤质难以判断、煤场容量小易导致混煤等问题，提出了利用煤岩分析仪判断来煤混煤情况和指导煤种堆放、建立煤场操作大票制度、利用20kg试验焦炉确定煤种结焦性等稳定配煤质量的措施．实施后，焦炭质量稳定，抗碎强度(M40)提高1．3％，耐磨强度(M10)改善0.47％，效果明显。     

煤焦显微结构特征与焦炭性质的关系

通过分析13种不同变质程度的单种煤的煤岩性质以及对应的40kg试验焦炉所炼焦炭的性质,结果表明:焦炭光学组织指数(OTI)与单种煤镜质组平均最大反射率存在正相关线性关系;通过多元线性回归分析,确定了镜质组反射率分布和焦炭光学组织组成的定量关系;同时也总结了焦炭抗碎强度M<,40>和反应性CRI与焦炭光学组织组成的关系:...     

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。     

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。