CN101284997A - 利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法，本发明以高硫、高灰的1/3JM为主，配无烟煤，加粘结剂沥青，以捣固炼焦的工艺生产一级冶金焦。本发明在配煤方案中配入适量的无烟煤使焦炭灰分、硫分达到一级冶金焦指标要求，添加粘结剂解决因配入无烟煤造成的机械强度下降的问题。本发明对配合煤细度、水分、配煤精确度、捣固煤饼密度指标进行控制，通过捣固炼焦的方法，实现了以高硫、高灰的1/3JM为主生产一级冶金焦的目的。

Description

利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法

技术领域：

本发明涉及煤焦化生产技术，具体涉及一级冶金焦的生产方法。

背景技术：

一级冶金焦具有灰分低、硫分低，机械强度高、块度均匀，热性能好的优良品质。随着炼铁高炉的大型化，富氧喷煤技术的发展，市场对优质焦炭的需求越来越大。我国优质炼焦煤的储量有限，适合生产一级冶金焦的主焦煤资源非常稀少。目前优质焦煤资源缺乏的地区，生产一级冶金焦，往往要从外地调入优质主焦煤，成本很高。开发利用当地资源生产优质一级冶金焦的技术，具有良好的经济效益和社会效益。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种以高硫、高灰焦煤为主，配以适当煤种生产一级冶金焦的方法。

本发明的生产方法是：

配煤方案：按重量份比，1/3JM∶无烟煤∶沥青为78-82∶18-22∶3-7；

配煤精确度98.45％以上；

配合煤细度：入炉煤细度3mm以下占92％以上；

配合煤水分：按重量百分比为10-11％；

捣固：入炉煤饼定高、定量，捣固煤饼密度达1.02以上。

沥青易软化结块，可与少部分配煤预先混合作为一个煤种入仓。

沥青使用煤焦油沥青较好，如改质沥青。

无烟煤难于破碎，为保证配煤细度，配煤采用先破后混工艺；无烟煤先进行预粉碎，然后进入硬煤专用破碎机细碎，最后与焦煤一起入终粉碎机破碎。

本发明利用了高灰分、高硫分的1/3JM良好的结焦性以及无烟煤低灰分、低硫分的特点，以高灰分、高硫分的1/3JM为主，无烟煤作为配煤，使焦炭的灰分、硫分、机械强度、热性能等指标达到一级冶金焦质量要求。无烟煤难以破碎，要得到强度较好的焦炭，无烟煤采取三级破碎的办法以保证入炉煤细度。无烟煤无粘结性，致使焦炭的机械强度达不到一级冶金焦的指标要求，为解决这一问题，配入粘结剂煤焦油沥青。煤焦油沥青软化点低，软化粘结后不利于取煤及配煤操作，使用时可将沥青与少部分煤预先混合作为一个煤种入仓，解决沥青配煤操作不便的问题。本发明对配煤精确度、配合煤细度、配合煤水分、捣固煤饼密度指标进行控制，通过捣固炼焦的方法，实现了以高硫、高灰的1/3JM为主生产一级冶金焦的目的，提升了劣势资源的价值。

具体实施方式：

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

内蒙古乌海地区炼焦煤资源丰富，但多以1/3JM、肥煤为主，主要特点是高灰、高硫，利用本地资源通过捣固炼焦工艺可以生产出二级冶金焦，要生产符合大型高炉要求的一级冶金焦，往往要从外地调入优质焦煤如山西柳林煤作为主焦煤进行配煤。

为利用本地原料煤生产一级冶金焦，神华乌海煤焦化有限责任公司组织技术力量进行研发并试验生产，最终确定了技术方案。

乌海地区1/3JM主要指标

煤种	精煤灰分	硫分	挥发分	粘结指数	Y
						1/3JM	10.5-11.5	0.9-1.15	29.5-31.0	75-85	17.0-20.5

由上表可知，本地区1/3JM灰分、硫分较高，为了利用该煤种生产优质一级冶金焦，需配低硫、低灰的煤种以降低焦炭硫分、灰分指标。

宁夏及周边地区生产的太西无烟煤属变质程度较深的低灰分、低硫分煤种，作为炼焦配煤时可以改善焦炭的热反应性及反应后强度，同时起到降低焦炭硫分、灰分的作用。

无烟煤主要指标

煤种	精煤灰分	硫分	挥发分
				无烟煤	3.5-6.0	0.15-0.30	8.0-10.0

以1/3JM为主，配无烟煤生产优质冶金焦，做小焦炉试验，通过改变无烟煤的配入量，来选择配入无烟煤的最佳比例，实验例：

分组试验情况如下：

上表配煤比例按重量份计。

从小焦炉生产的焦炭指标上看，1/3JM配入无烟煤生产一级冶金焦，随着无烟煤配入比例的增大，焦炭质量发生变化。灰分、硫分指标随无烟煤配入量的增大而降低；机械强度指标变差。

为了提高配合煤的粘结性，保证所生产的焦炭的机械强度指标符合要求，研发小组提出通过配入粘结剂来增加和改善配合煤的粘结性的方案。公司选择煤焦油沥青作为配煤炼焦的粘结剂。煤焦油沥青是煤焦油经蒸馏后所得到的煤焦油中最重要的馏份，产率高，可达到55％以上。它本身是高度缩聚的碳环和杂环化合物，由高沸点的芳香族化合物及稳定性极差的缩聚产物组成。

以1/3JM为主，配无烟煤，加沥青生产一级冶金焦的小焦炉试验：

上表配煤比例按重量份计。

通过小焦炉试验数据分析，配入沥青可以提高焦炭的机械强度，随着沥青配入量的增加，机械强度提高，但到达一定的值后，对焦炭的强度提高作用不明显。热性能指标随着沥青的配入有所提高，但幅度不大。

大焦炉生产实施例：

根据小焦炉的试验，公司组织了以下大焦炉生产。

实施例一：

1、配煤：按重量份比，1/3JM∶无烟煤∶煤焦油沥青为78∶22∶3；

配煤精确度达到98.45％；

2、配合煤细度及破碎方法：

入炉配合煤细度3mm以下占92％；

采用先破后混工艺。1/3JM易于破碎，采用一级破碎方法。无烟煤采取三级破碎办法，即先进行预粉碎，初步调整粒度，然后进入配煤槽，用专用硬煤破碎机进行细碎，最后与焦煤一起入终粉碎机进行第三次破碎。

3、配合煤水分：按重量百分比为10％。

4、沥青的配入：在夏季存放时，有软化结块现象，影响取煤及配煤操作，解决的办法是将沥青与少部分煤预先混合，作为一个煤种入仓，沥青与煤混合比例按重量份可以为1∶3，计算各煤种配比时折算成真实比例。

5、捣固：煤饼密度达1.02。加强煤饼捣固管理。公司捣固机为德国产品，该捣固机具有捣固密实度大的特点，保证煤饼达到一定密度，并使煤饼质量均匀稳定。入炉煤饼要定高、定量，这有利于焦炉温度的均匀稳定，从而保证焦炭的质量。

6、焦炭的整型：利用出焦系统本身落差，对焦炭整型、筛分处理，使焦炭粒度均匀化。

经以上工艺生产的焦炭指标如下：

分析项目	Ad	Std	M40	M25	M10	CRI	CSR
								指标	11.51	0.56	86	92.5	6.2	27	63

由上表可见，焦炭完全达到国家一级冶金焦标准，强度指标、热性能指标优于一级冶金焦标准。

实施例二：

1、配煤：按重量份比，1/3JM∶无烟煤∶煤焦油沥青为80∶20∶5；

配煤精确度达到98.50％；

2、配合煤细度控制及破碎方法：

入炉配合煤细度3mm以下占93％；

3、配合煤水分按重量百分比为11％；

4、捣固：煤饼密度达1.03；

其他工艺与实施例一相同。

所得焦炭指标如下：

分析项目	Ad	Std	M40	M25	M10	CRI	CSR
								指标	11.20	0.53	86.5	92.5	5.8	26	63

由上表可见，焦炭完全达到国家一级冶金焦标准，强度指标、热性能指标优于一级冶金焦标准。

实施例三：

1、配煤：按重量份比1/3JM∶无烟煤∶煤焦油沥青为82∶18∶7；

配煤精确度达到98.90％；

2、配合煤细度控制：

入炉配合煤细度3mm以下占95％；

3、配合煤水分按重量百分比为11％；

4、捣固：煤饼密度达1.05；

其他工艺与实施例一相同。

所得焦炭指标如下：

分析项目	Ad	Std	M40	M25	M10	CRI	CSR
								指标	11.53	0.56	87	92.5	5.8	26	63

由上表可见，焦炭完全达到国家一级冶金焦标准，强度指标、热性能指标优于一级冶金焦标准。

肥煤也是高硫、高灰的煤种，特点是硫分指标较1/3JM高些，其他指标优于1/3JM，更有利于提高配合煤的结焦性。生产中，也使用肥煤取代部分1/3JM，来生产一级冶金焦。

Claims (5)

1、利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法，采用捣固炼焦工艺，其特征在于：

配煤方案：按重量份比，1/3JM∶无烟煤∶沥青为78-82∶18-22∶3-7；

配煤精确度：98.45％以上；

配合煤细度：入炉煤细度3mm以下占92％以上；

配合煤水分：按重量百分比为10-11％；

捣固：入炉煤饼定高、定量，捣固煤饼密度达1.02以上。

2、如权利要求1所述的利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法，其特征在于：所述沥青为煤焦油沥青。

3、如权利要求2所述的利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法，其特征在于：所述煤焦油沥青为煤焦油改质沥青。

4、如权利要求3所述的利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法，其特征在于：所述煤焦油沥青与部分配煤预先混合作为一个煤种入仓。

5、如权利要求1至4之一所述的利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金焦的方法，其特征在于：配煤采用先破后混工艺，所述无烟煤先进行预粉碎，然后进入硬煤专用破碎机细碎，最后与焦煤一起入终粉碎机进行破碎。