配煤炼焦及焦炭热性能试验研究

进行了配煤炼焦试验，考查了在多种配煤方案（各煤种不同配比及各种添加剂）条件下焦炭的热性能（反应性和热强度），为炼焦生产改进配煤方案提供了依据。     

宝钢控制焦炭热性质的研究

根据19种单种煤和64个配煤方案在模拟焦炉（SCO）上的试验，研究了原料煤性质对焦炭热性质的影响，并在此基础上建立了控制宝钢焦炭热性质的模型，实践表明，该模型能很好地预测焦炭热性质，预测值与实绩值误差，CRI＜3％，CSR＜4％，指导宝钢炼焦配煤生产。     

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。     

澳洲高变质焦煤与低变质煤种间的交互效应研究

通过高变质焦煤和中等变质焦煤参与炼焦对比试验研究发现,配入澳洲某矿高变质焦煤所得焦炭实测粗粒镶嵌、中粒镶嵌和不完全纤维结构比计算值增加,细粒镶嵌和完全纤维结构比计算值减少,试验所得焦炭冷、热态强度均较优;配入河南某矿中等变质焦煤所得焦炭实测光学组织粗粒镶嵌结构低于计算值,中粒和细粒镶嵌结构增加,冷、热态强度均低于配入澳洲某矿高变质焦煤所得焦炭。从而得出,不同变质程度的镜质组进行伍配炼焦时存在明显的交互反应,大尺寸各向异性结构单元和小尺寸各向异性结构单元反应后存在向中间尺寸各向异性结构单元转化的现象。炼焦用煤的选择在考虑各单种煤煤质的同时,应关注各煤种间的交互效应对焦炭强度的影响。     

利用煤质分析数据预测焦炭热性质

根据19种单种煤和64个配煤方案在模拟焦炉(ScO)上的试验,研究了原料煤性质对焦炭热性质的影响,并在此基础上建立了适用于宝钢焦炭热性质预测模型.实践表明,该模型能很好地预测焦炭热性质,指导宝钢炼焦配煤生产.     

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。     

矿物质对焦炭热性能影响的研究及应用

分析矿物质在炼焦煤中存在形式及对焦炭热性能的影响,通过对焦炭溶损反应机理研究,结合国内外研究成果,运用煤中矿物组成理论指导配煤和采购,优化煤种结构以改善焦炭热性能。     

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。     

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。     

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。     

基于智能算法的炼焦配煤优化方法

炼焦生产过程中,配合煤作为主要原料,不仅决定着焦炭的质量,而且决定着炼焦企业的成本与利润。目前炼焦企业主要采用人工经验调整单种煤配比的方式进行配煤,缺乏科学的依据,难以实现高性价比的配煤方案,以优化炼焦配煤结构。文章以焦炭质量为约束条件,以配合煤成本价格为优化目标,采用人工神经网络预测焦炭质量,模拟退火算法优化单种煤配比。达到了降低配合煤成本、提高焦炭质量、降低冶金焦炭成本、提升企业效益的目的。     

高膨胀澳洲焦煤的配煤炼焦试验研究

澳洲某矿焦煤具有较高的粘结性和丰富的胶质体,国内大多焦化企业将其作为优质焦煤配用。经煤质分析发现,该矿点焦煤流动度低,仅256ddpm,膨胀度高,坩埚自由膨胀序数(CSN)达9,已达到肥煤指标,煤质非常特殊,配用不当,不仅容易产生大量泡焦,而且对炉墙破坏较大,但其单种煤成焦反应后强度高,可替代少量优质焦煤,配用时需控制配合煤的膨胀度。     

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...     

Influence of coal fluidity on coal blend and coke quality

Abstract

The blast furnace coke quality depends on the characteristics of coal blend, precarbonisation techniques adopted such as stamping, vibrocompaction etc., and coking conditions. Of the above, coal blend plays a significant role in the production of quality coke. Furthermore, the quality of the blend depends on the quality of individual coals and their interaction making up the blend. Coal, being a highly heterogeneous material, requires special care for determination of its properties and blending of individual coals for coke making. Coal fluidity is one such important coking property which highly influences the coke quality. The hard coking coals having good fluidity, which yield good coke, however are not only very expensive, but also are limited in reserves. Unlike, other properties, coal loses its fluidity on weathering, i.e. oxidation in presence of air on long storage in the yard, and the fluidity value changes on blending with different coals. To understand the effect of coal fluidity on coal blending and there by the coke quality, studies have been conducted using the industrial scale coals and coal blends. An empirical relation has been developed between actual blend fluidity and calculated fluidity using logarithmic weighted average from fluidity of individual coals. Blending of non-coking coals above 20% with the hard coking coals used in this research decreases the blend fluidity and impairs the coke quality. It was seen that the coals lose their fluidity on weathering, and the value becomes less than half after a two months of storage at site. Weathering appears to be more rapid in case of semisoft than hard coking coals. The present paper discusses the influence of coal fluidity on coal blend fluidity and changes on weathering.     

灰成分及光学组织对焦炭热性能的影响

根据唐钢现有配煤方案为基准,选取其中有代表性的焦炭为研究对象,研究灰成分及光学组织对焦炭热性能的影响。研究结果表明,焦炭灰成分变化对矿物质催化指数影响较大,焦炭的反应性随MCI(矿物质催化指数)的增加呈升高趋势,而焦炭的反应后强度随MCI的增加而降低;焦炭光学组织与各向异性指数的关系密切,焦炭的反应性随OTI(光学各向异性指数)的增加呈降低趋势,而焦炭的反应后强度随OTI的增加而升高。合理控制焦炭灰成分和光学组织的工艺参数对改善高炉内焦炭反应性和反应后强度有重要意义。     

加拿大焦煤和国内几种常用焦煤的结焦性差异

 研究了加拿大焦煤和国内常用主焦煤的结焦性差异,有利于国内焦化企业很好地利用加拿大炼焦煤,优化配煤生产。对加拿大煤和国内常用焦煤进行常规煤质分析和煤岩特征分析,探寻了二者黏结性存在差异的原因,并利用40 kg小焦炉进行加拿大焦煤替代国内优质焦煤实验。研究表明：与国内主焦煤相比,加拿大焦煤的单一性较好,灰分较低,变质程度较低;加拿大煤的基氏流动度lgMF和奥亚膨胀度[b]值较低,均质镜质组较少,且镜质组中含有较多裂纹和气孔,造成加拿大焦煤在成焦过程中熔融阶段流动性较小,膨胀压力较小;加拿大焦煤替代国内优质炼焦煤进行配煤炼焦,可以稳定焦炭质量。     

高炉喷吹煤粉合理搭配

 为了研究更为合理的高炉喷吹煤混合方案,利用热重分析仪和傅里叶红外光谱对单煤的燃烧性和煤中有机官能团进行了分析,同时也对不同混煤的燃烧性能进行了研究。研究结果表明,煤中－OH官能团数量随着煤化度的加深而减少,－CH3官能团数量则随着煤化度的加深而增加。燃烧性稍差的烟煤在混煤中对无烟煤的助燃作用更强,官能团结构相近的无烟煤和烟煤搭配更易于获得燃烧性好的混煤。     

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。