热改质低阶烟煤对配煤及型煤炼焦影响研究

为了提高低阶煤在配煤炼焦中的配入比例,以低灰低硫低阶烟煤为原料,通过热改性预处理工艺得到提质改性煤。将低阶煤与改性煤按照不同比例混合成炼焦用煤,通过5 kg焦炉试验,研究了改质低阶煤对配煤及炼焦的影响。结果表明,在保证焦炭质量的前提下,低阶烟煤配入比例由小于3%提高到5%,5%以后焦炭质量明显劣化;改性煤添加比例为6%时,混煤黏结性最好,反应后强度增加约4%,而冷态强度变化不大。采用型煤技术可使改性煤配入量达到7%~10%,由于提高了混煤的密度,使炭化过程中半焦化阶段的收缩降低而使焦炭裂纹减少,煤中黏结组分和惰性组分的胶结作用得到改善,提高了煤的结焦性能。     

炼焦型煤粘结剂的研究

用粒经小于0.2mm的长焰煤、焦粉与焦油按一定比例混合,制得生产冶金焦的型煤粘结剂。配入1^#煤浆粘结剂10%和3^#煤浆粘结剂8%生产型煤,均可得到较高冷强度的型煤。该粘结剂配煤制得的型煤成型率为60%～75%,抗压强度大于100N/个,落下强度大于90%,满足了炼焦型煤生产、运输和装炉过程中的强度要求。     

常规焦炉上的完全型煤炼焦

简单介绍了型煤炼焦技术在国内外的发展情况。分析了型煤炼焦的优点,包括提高了非主流炼焦煤种的利用量;在降低入炉煤水分的同时,缩短了炼焦周期,降低了焦粉产率。但型煤炼焦也存在诸多问题,主要包括炉型小且适应性差,炼焦过程中对环境的污染严重,产出的炼焦产品质量不稳定。为了解决上述问题,研究了常规焦炉上的完全型煤炼焦技术。介绍了该工艺的流程,重点分析了其经济意义与技术可行性。结果表明:完全型煤炼焦可以提高不粘煤的配入比例,从而直接提高焦炭产量。在降低入炉煤成本的情况下,提高了焦炭品质。     

配型煤炼焦技术的研究与实践

配型煤炼焦技术可以改善煤料的粘结性,增强焦炭强度,节约优质煤资源。文章分析了配型煤炼焦对炼焦煤料性能的影响机理,介绍了新日铁配型煤和住友金属配型煤炼焦工艺,以及各焦化厂通过焦炉实验和生产实践总结的配型煤炼焦的结果。     

静压成型高密度型煤协同处置焦化危废炼焦技术研究

针对制约配型煤炼焦技术发展的主要因素,山西博嘉慧科技有限公司开展了“静高压型煤成型及配套设备”“高效生物质型煤黏结剂”等关键技术的研发,并依托山西焦化股份有限公司300 kg试验焦炉进行了静压成型高密度型煤协同处置焦化危废炼焦技术的研究。结果表明,成型压力控制在35 MPa～40 MPa、黏结剂加入质量分数为0.3%～0.4%时,可制得符合生产要求的型煤;型煤配入量占装炉煤体积分数30%时效果较好,装炉煤堆密度可从720 kg/m³提高到840 kg/m³,焦炭产量增加16%,在型煤中配入焦化危废后对焦炭质量影响较小。     

开滦冶炼精煤特性初探

阐述了开滦冶炼精煤的主要性质及其强粘结性和结焦性 ,分析了开滦精煤单种煤的炼焦特性和配入开滦煤炼焦对焦炭性质的影响。     

炼焦煤粒度调整技术

分析了粒度对炼焦煤结焦性影响的研究进展,结合煤料显微组分特征、成焦机理等,介绍了粒度对煤料结焦性影响的主要研究方法。分析了原料煤粉碎粒度和焦炭质量的相关性,指出应充分利用煤料破碎后显微组分含量与粒度的关系。对煤料按粒度大小进行选择性利用,可以提高煤炭的利用率。超细粉碎灰分较高的煤料,可以使煤中无机物和有机物有效分离,提高选煤过程中的精煤产率,扩大炼焦煤源。但直接利用超细粒度煤料炼焦,可能会增加装炉操作压力、降低煤料黏结性。     

炼焦新煤种开发研究

为了改变某焦化厂长期以来依靠高价山西焦煤和肥煤进行炼焦的现状,降低生产成本,开发新煤源,研究了蒙古煤六和蒙古煤七,通过对单种煤和配合煤分别进行试验,结果表明:蒙古煤六焦炭反应性高、反应后强度很低,煤镜质组图像上裂纹较多,粘结性好但结焦性差,配煤炼焦中使用引起焦炭热性能下降,不适合进行配煤炼焦;蒙古煤七灰分不高,硫分偏高,粘结性较好,焦炭冷、热强度高,结焦性好,价格低,具有改善焦炭质量的作用,该煤种可以在实际生产中使用。     

添加惰性物配煤炼焦的研究进展

添加惰性物质配煤炼焦是降低配煤炼焦成本以及扩大炼焦煤资源的有效途径。概述了在成焦过程中,惰性物与配合煤中活性组分相互作用的结焦机理,总结了添加焦粉和无烟煤炼焦的研究及应用现状,提出了配合煤中添加惰性物最为关键的是配入量和粒度。展望了添加惰性物配煤炼焦在焦化行业的应用前景。     

配型煤炼焦试验

在２０ｋｇ和２００ｋｇ试验焦炉上进行了配型煤炼焦与常规配煤炼焦的对比试验。结果表明，对挥发分偏高而粘结性偏低的配煤，采用配型煤炼伙可以明显改善焦炭的强度。     

中高硫瘦煤配煤炼焦试验及应用研究

为扩大炼焦煤资源,降低配煤成本,采用鄂尔多斯盆地南部渭北煤田西部矿区10号煤层的中高硫瘦煤为试验煤样,分析了煤样基本性质,说明其具有高硫、低灰的特点,黏结指数和胶质层厚度较一般瘦煤高,活惰比接近2,黏结性和结焦性较好。通过中高硫瘦煤单独成焦试验、煤岩学模拟配煤、工业焦炉炼焦试验,验证中高硫瘦煤配煤炼焦的可行性,确定中高硫瘦煤配煤炼焦优化方案。结果表明:中高硫瘦煤配煤炼焦可行,应尽量控制中高硫瘦煤配入量在10%以下,多配入强黏结性煤,以提高焦炭的热态强度。中高硫瘦煤配煤炼焦工业应用表明:配入中高硫瘦煤3%~7%可生产出质量合格的焦炭,扩大了炼焦用煤范围,降低了配煤成本。     

不同炼焦方式对焦炭质量的影响

采用国内有代表性的焦炉进行配煤炼焦试验,探讨不同炼焦方式对焦炭质量的影响,结果表明,捣固、配型煤、配沥青炼焦均能改善焦炭质量。当入炉煤的挥发分较高、黏结性偏低时,焦炭质量改善的效果较为显著;采用捣固炼焦比配型煤、配沥青炼焦更能有效地改善焦炭的反应性和反应后强度。     

混煤质量评价方法的研究与应用

建立在传统的单种煤基础上的配煤炼焦理论难以适应现代煤源状况,必须依据中国煤炭分类的原则和商品煤反射率分布图来确定炼焦煤的黏结性和结焦性,鉴别其混煤的程度,正确评价混煤的性质及其在炼焦配煤中的作用,通过小焦炉炼焦,制定合适的配煤方案。试验表明,合理利用混煤配煤炼焦,可以消除混煤对炼焦配煤的不利因素,生产出高质量的焦炭,满足高炉生产的要求。     

利用焦油渣和生化污泥制型煤配煤炼焦的试验研究及应用

为实现焦化危废物的无害化处理,分析了焦油渣、生化污泥两种焦化危废物的特性,采用焦油渣和生化污泥制型煤、并利用该型煤进行了20 kg小焦炉配煤炼焦试验,试验结果表明,在配合煤中添加10%的焦油渣型煤炼焦,可提高装炉煤的堆密度和改善焦炭质量。结合焦油渣和生化污泥产量,实际生产中焦油渣制型煤按照4%的比例配煤炼焦,对炼焦生产工艺影响不大。     

改善焦炭热性能的探讨

取国内具有代表性的生产入炉煤,进行常规炼焦、捣固炼焦、配型煤炼焦、配黏结剂炼焦实验,并对常规焦炭进行钝化,以探讨改善焦炭热性能的可能性。结果表明,与常规焦炭相比,捣固炼焦、配型煤炼焦、配黏结剂炼焦反应后强度平均分别提高8.39%、8.20%、5.13%;采用质量分数1.0%的硼酸、硼砂、硼酸-硼砂-二氧化硅复合钝化剂处理焦炭,可使反应后强度分别提高6.59%、8.63%、6.10%。     

煤粉活化剂在邯钢焦化厂配煤炼焦过程中的试验研究

煤粉活化剂是一种新型炼焦助剂产品,外观呈乳白状液体,可以通过简单设备从焦化厂配煤车间添加到炼焦配合煤中。理论上,煤粉活化剂可以催化煤粉裂解,使煤的热分解特征发生变化,热解产物增加,热解温度区间增宽,胶质体生长时间延长,从而有利于改善配合煤的结焦性能,使焦炭的冷态强度和热态强度提高。邯钢焦化厂通过试验研究,在保证焦炭质量的前提下,添加极少量的煤粉活化剂,达到了降低优质炼焦煤、增加弱黏结性煤的配入量的目的,从而降低配煤炼焦成本的目标。     

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。     

炼焦最佳配合煤质量指标的确定

从配煤炼焦理论和实践两方面论证了配合煤质量最佳煤化度指标范围和最佳粘结性、结焦性指标范围。对指导配煤炼焦、炼制优质焦炭有现实意义。     

改善焦炭质量的若干措施

介绍了焦炭的用途和国内外质量标准,提出了改善焦炭质量的有效途径:合理选择配煤煤种和配比;配型煤炼焦;装炉煤调湿炼焦;预热煤炼焦;捣固炼焦;干法熄焦;选择粉碎;添加黏结剂和瘦化剂炼焦;焦炉大型化。     

中国无烟煤用于炼焦配煤

在系统地研究了中国优质无烟煤分布和无烟煤在炼焦配煤中可行性的基础上，认为在炼焦配煤中配入5％左右的无烟煤，不仅可以降低炼焦生产成本，且还可降低焦炭的灰分和硫分，提高焦炭质量。