CN103865554A

CN103865554A - 一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法

Info

Publication number: CN103865554A
Application number: CN201410067852.2A
Authority: CN
Inventors: 盛建文; 余楚勇; 余建平; 李淑宝; 王鑫海
Original assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: CN103865554B

Abstract

本发明公开了一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，按以下重量百分比的煤种进行混合得到配合煤：气煤：15-20%，1/3焦煤：27-30%，肥煤：10-16%，焦煤：26-29%，瘦煤：10-15%，以上各煤种的重量百分比之和为100%，配合煤中气煤与1/3焦煤之和（高挥发分煤）≥40%，配合煤中焦煤配比＜30%；气煤的挥发分Vdaf＞40%，1/3焦煤的挥发分Vdaf＞36%，配合煤的挥发分Vdaf：31-32%；配合煤的焦炭质量：抗碎强度M40＞85%、耐磨强度M10＜6.8%、反应性CRI≤28%、反应后强度CSR＞65%。本发明用以保障焦炭质量、节约优质资源、降低配煤成本。

Description

一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法

技术领域

本发明涉及一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，属于炼焦煤配用技术领域。

背景技术

当前世界各国炼焦煤资源稀缺，高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高，而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少，同时大量配用高挥发分煤配煤炼焦会使配合煤的挥发分升高，焦炭裂纹增多，强度下降，特别是焦炭的抗碎强度M40，一般认为，配煤挥发分每变化±1%，M40变化±2.0%，M10变化±0.2%。

因此为了保证焦炭强度，目前国内焦化厂配用高挥发分煤炼焦比例较小、其配合煤挥发分控制在＜30%。而从炼焦煤市场看，高挥发分炼焦煤比焦煤低200元/吨，具有价格上的优势。

中国专利“高挥发分肥煤参与的炼焦配煤方法”，专利号：CN102827625A，该专利通过测定高挥发分肥煤的基氏流动度和奥亚膨胀度b值，且使配合煤的质量指标满足：挥发分Vdaf控制在26-28%，生产的焦炭：抗碎强度M40≥80%，耐磨强度M10≤7.0%，反应性（CRI）≤28.0%,反应后强度（CSR）≥62.0%。通过该发明实现高挥发分煤的大量配用、降低了配合煤的成本，也是降低高炉燃料成本的一种有效方法。但随着高炉的大型化和富氧喷煤技术的发展，高炉用焦对焦炭的冷热强度（冷强度M40、热强度CSR）越来越高、钢铁行业降本的需要也越来越大，且该专利只就涉及到的一种Vdaf≥34%高挥发分肥煤参与的炼焦配煤方法。

目前国内顶装焦炉炼焦配煤主要有：1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤等主要品种，使用少量的气煤和气肥煤等资源。虽然国内焦化厂多数都使用高挥发分1/3焦煤配煤炼焦和少许气煤，但（气煤+1/3焦煤）配比之和一般都不超过40%，同时通过调整其他煤的配比，严格控制其配合煤挥发分Vdaf≤30%，且其焦煤配比＞30%。但目前还没有在6米顶装焦炉上生产高质量焦炭（M40＞85%、CSR＞65%）的同时其配合煤挥发分Vdaf＞30%、焦煤配比＜30%的方法的相关报道。

根据《高挥发分1/3焦煤参与配煤炼焦试验研究》，煤炭科学技术，2010年2月，第8卷第2期。该文献就其不同地区的1/3焦煤参与配煤炼焦进行了试验研究，其焦煤配比高达38%，不利于降低配合煤成本，且在实际生产中其配合煤挥发分控制在28-29%，其专利“控制配合煤挥发分为28～29%的炼焦配煤方法”，专利号：CN103468291A也证明了其配合煤挥发分Vdaf＜30%。该发明可将配合煤挥发分有效控制在28～29%，且在没有型煤、选择性粉碎、干熄焦和煤调湿条件下，在4.3米以上顶装焦炉上可得优质焦炭，焦炭强度指标可达到：抗碎强度M40大于87%，耐磨强度M10小于7.0%，反应性（CRI）小于24%，反应后强度（CSR）大于67%。但随着高炉的大型化和富氧喷煤技术的发展，该发明依然不能满足现有生产的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，用以保障焦炭质量、节约优质资源、降低配煤成本。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，按以下重量百分比的煤种进行混合得到配合煤：气煤：15-20%，1/3焦煤：27-30%，肥煤：10-16%，焦煤：26-29%，瘦煤：10-15%，以上各煤种的重量百分比之和为100%，配合煤中气煤与1/3焦煤之和（高挥发分煤）≥40%，配合煤中焦煤配比＜30%，；

气煤的挥发分Vdaf＞40%，1/3焦煤的挥发分Vdaf＞36%，配合煤的挥发分Vdaf：31-32%；配合煤的焦炭质量：抗碎强度M40＞85%、耐磨强度M10＜6.8%、反应性CRI≤28%、反应后强度CSR＞65%。

本发明进一步限定的技术方案是：

气煤包括气煤-俄罗斯和气煤-山家林，大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，按以下重量百分比的煤种进行混合得到配合煤：气煤-俄罗斯：9-11%，气煤-山家林：6-9%，1/3焦煤：27-29%，肥煤：11-15%，焦煤：26-29%，瘦煤：12-14%，以上各煤种的重量百分比之和为100%。

申请人通过如下实验步骤获得数据结果，并进行分析研究，对本发明进行了验证：

㈠对气煤和1/3焦煤进行工业和元素分析，并测定挥发分Vdaf；

㈡测定工艺性质指标和镜质组

并根据工艺性质指标结合镜质组

及其分布制图；

㈢进行40kg小焦炉试验测定高挥发分炼焦煤单独成焦时的抗碎强度M40、耐磨强度M10；

㈣用40kg小焦炉试验验证高挥发分炼焦煤与其他煤种的配伍性；

下表为高挥发分煤与基础煤工业分析、工艺性质、结焦性的分析。

从表中数据分析显示，气煤-俄罗斯、气煤-山家林和1/3焦煤都具有很高的挥发分、变质程度低、粘结性一般等特点；从40kg小焦炉试验表明，单独炼焦产生的焦炭质量不理想，特别是气煤-俄罗斯，单独成焦时块状较少，大多生成粉末，单独看其结焦性较差。

从表和图1-3中可看出，各高挥发分煤镜质组随机反射率

都较小为中阶烟煤、其分布图呈正态分布，标准偏差S＜0.1，表明为单一煤层煤；气煤-俄罗斯的胶质体塑性温度区间较小，说明煤在热解过程中，煤粒处于胶质体状态时间短且热稳定性差、煤粒间的接触时间和相互作用时间都较短，不有利于煤粒间粘结。其气煤-山家林和1/3焦煤胶质体塑性温度区间较大，说明煤在热解过程中，煤粒处于胶质体状态时间长、煤粒间有充分的时间接触和相互作用，有利于煤粒间粘结。

下表以气煤-俄罗斯为例进行说明与其他煤种的配伍性。

下表为气煤-俄罗斯配比变化对焦炭质量的影响：

通过对三种高挥发分煤的性质、单种煤的结焦性及与基础煤种的适配性进行了研究、试验。分析得到：通过合理、大量配用高挥发分炼焦煤，生成的焦炭质量无论是M40、还是CSR都取得很高的水平；同时减少了优质肥煤和焦煤的配比，使焦煤配比＜30%，优化了配煤结构、降低了配煤成本；焦炭质量指标：M40＞85%、M10＜6.8%、CRI≤28%、CSR＞65%。

本发明的有益效果是：

本发明通过优化配煤结构，提高高挥发分炼焦煤的配用比例≥40%、降低焦煤配比＜30%、肥煤配比≤20%，控制配合煤挥发分在31-32%，充分发挥高挥发分煤的性价比优势。

本发明在6米焦炉上生产出的焦炭质量抗碎强度M40＞85%、耐磨强度M10＜6.8%、反应性CRI≤28.0%、反应后强度CSR＞65%，使通常不能大量使用的气煤、1/3焦煤等高挥发分煤得到充分的应用，并且满足2000m³高炉的使用，降低了高炉用焦成本。

本发明通过对气煤、1/3焦煤等高挥发分煤的工业分析、煤岩指标、结焦性能（指标）及其配伍性等方面的掌握，充分发挥单种煤的某一特性优势、利用其价格相对较低等优势，保障焦炭质量稳定，为高炉稳定顺行创造条件，降低燃料成本，焦化配煤成本降低20.8元/吨煤，创造了显著的经济效益。而且节约了大量的优质炼焦煤资源，比如降低了肥煤、主焦煤等的配比，肥煤从现有技术的23%降低到20%及以下，主焦煤配比由现有技术的31%降低到28-29%。一定程度上，低阶的高挥发分炼焦煤部分起到了肥煤的作用，使肥煤配比大大减少，使焦化业得到可持续发展。

附图说明

图1为气煤-俄罗斯镜质组随机反射率分布图。

图2为气煤-山家林镜质组随机反射率分布图。

图3为1/3焦煤镜质组随机反射率分布图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种大比例使用高挥发分炼焦煤配煤，按如下质量百分数配煤：

。

实施例2

。

实施例3

。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，其特征在于：按以下重量百分比的煤种进行混合得到配合煤：气煤：15-20%，1/3焦煤：27-30%，肥煤：10-16%，焦煤：26-29%，瘦煤：10-15%，以上各煤种的重量百分比之和为100%，所述配合煤中气煤与1/3焦煤之和≥40%，所述配合煤中焦煤配比＜30%；

所述气煤的挥发分Vdaf＞40%，所述1/3焦煤的挥发分Vdaf＞36%，所述配合煤的挥发分Vdaf：31-32%；所述配合煤的焦炭质量：抗碎强度M40＞85%、耐磨强度M10＜6.8%、反应性CRI≤28%、反应后强度CSR＞65%。

2.根据权利要求1中所述的大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，其特征在于：所述气煤包括气煤-俄罗斯和气煤-山家林，所述大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，按以下重量百分比的煤种进行混合得到配合煤：气煤-俄罗斯：9-11%，气煤-山家林：6-9%，1/3焦煤：27-29%，肥煤：11-15%，焦煤：26-29%，瘦煤：12-14%，以上各煤种的重量百分比之和为100%。