CN107216901B - 无粘结剂型煤类的入炉煤膨胀度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无粘结剂型煤类的入炉煤膨胀度控制方法，属于配煤炼焦技术领域。该入炉煤膨胀度控制方法依据无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比来调整各配煤的组成，通过增加高挥发分、低膨胀度或无膨胀度、低固软区间的炼焦煤、或低挥发分、无膨胀度的炼焦煤；或者控制高膨胀度的炼焦煤的质量百分比含量或控制高胶质层厚度炼焦煤的质量百分比含量等，确保入炉煤膨胀在合理范围内，稳定了焦炭质量，焦炭热强度CSR可达到65％以上，保护焦炉炉墙。
Description
技术领域
本发明涉及配煤炼焦技术领域，具体地涉及一种无粘结剂型煤类的入炉煤膨胀度控制方法。
背景技术
型煤炼焦是将部分原料煤进行混捏，压制成具有一定形状大小的型块，再按一定比例和原料煤配合，装入焦炉炼焦。型煤炼焦有利于提高入炉煤的堆比重，改善焦炭质量，也可在稳定焦炭质量的基础上，增加弱粘结炼焦煤配量，降低企业配煤成本。型煤炼焦19世纪70年代开始在日本生产应用后，我国也开始研究、采用该技术。焦化企业应用该技术，更主要的目的在于处理焦化生产中产生的废渣，二次利用，解决环境问题。因此，常见的型煤炼焦为含粘结剂的型煤炼焦，在制备型煤时加入焦油渣等废弃物作为粘结剂。粘结剂的关键成分、比例等影响型煤强度、型煤配入量及结焦过程中的膨胀。而对于无粘结剂型煤，其主要依靠高压，使常温下不具有粘结性的煤粒紧密结合在一起，因此堆密度高于常规型煤，此类无粘结剂型煤在受热后容易以自我为中心进行膨胀，膨胀推动胶质体向周围移动，最终传递至炉墙，因此，无粘结剂型煤炼焦对炉墙的损伤远大于常规型煤炼焦，且型煤配量越高，膨胀度越大，如若在型煤炼焦工艺中，仍采用顶装焦炉湿煤炼焦的配煤结构，不采取相应的调整措施，势必导致入炉煤膨胀度显著提高，损伤炉墙，严重影响焦炉正常生产、安全和长寿。
发明内容
为解决上述无粘结剂型煤在受热后膨胀的技术问题，本发明公开了一种无粘结剂型煤类的入炉煤膨胀度控制方法。
为实现本发明的技术目的，本发明公开了一种无粘结剂型煤类的入炉煤膨胀度控制方法，该控制方法依据无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比来调整各配煤的组成，降低入炉煤的膨胀度，包括如下控制步骤：
1)衡量无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比；若无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比大于15％，进行如下步骤2a)；若无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于15％，直接进行如下步骤2b)；
2a)选取增加炼焦煤1#或炼焦煤2#或炼焦煤1#与炼焦煤2#的混合物；所述炼焦煤1#占入炉煤总量的质量百分比为25～45％，所述炼焦煤2#占入炉煤总量的质量百分比为16～25％；所述炼焦煤1#与炼焦煤2#的混合物中，所述炼焦煤1#占入炉煤总量的质量百分比为15～30％，所述炼焦煤2#占入炉煤总量的质量百分比为8～15％，余量为选自1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、气煤或气肥煤中的一种或一种以上；
2b)选取控制炼焦煤3#或炼焦煤4#的百分比含量；所述炼焦煤3#占入炉煤总量的质量百分比小于12％，所述炼焦煤4#占入炉煤总量的质量百分比小于12％，余量为选自1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、气煤或气肥煤中的一种或一种以上。
进一步地，所述炼焦煤1#的挥发分Vdaf>35％，奥亚膨胀度b<-15％或炼焦煤1#无膨胀度，固软区间≤65℃。
再进一步地，所述炼焦煤2#的挥发分Vdaf<20％，粘结指数G<25，且炼焦煤2#无膨胀度。
更进一步地，所述炼焦煤3#的奥亚膨胀度b值为120～180％时，炼焦煤3#占入炉煤总量的质量百分比小于12％；所述炼焦煤3#的奥亚膨胀度b值大于180％时，炼焦煤3#占入炉煤总量的质量百分比小于8％。
更进一步地，所述炼焦煤4#的胶质层厚度Y值大于等于28mm。
本发明无粘结剂型煤类的入炉煤膨胀度控制方法的技术原理：
与无调湿、无型煤等常规炼焦工艺相比，无粘结剂型煤的配入将会增加入炉煤在炭化室内结焦过程中产生的膨胀，且膨胀随着型煤配入量的增加而提高，当膨胀达到一定程度就会对炉墙造成隐损伤，即使外边看不到，长期也会产生严重后果，当膨胀继续增加，可能还会造成难推焦、炉墙变形等严重后果，因此，需要对入炉煤膨胀进行调整。
本发明根据型煤配量区别调整入炉煤膨胀度，具体的当型煤配量在15％以上时，入炉煤膨胀增加明显，增加低膨胀度或无膨胀度炼焦煤的配量可以充分降低入炉煤的整体膨胀，与此同时，还必须保证入炉煤必需的膨胀，以有利于焦炭质量的改善。当型煤配量在15％以下时，由于入炉煤的膨胀不会过度增加，只需要控制高膨胀度炼焦煤的配量即可，但同样需保证入炉的必需膨胀，不可过度降低。
本发明的入炉煤以型煤和非型煤的形式存在，在控制入炉煤膨胀度的基础上，将型煤和非型煤混合均匀，利于后期炼焦过程。
有益效果：
本发明解决了配入无粘结剂型煤，造成入炉煤膨胀增加损害炉墙的问题，确保入炉煤膨胀在合理范围内，稳定了焦炭质量，湿熄焦炭热强度CSR可达到65％以上，保护焦炉炉墙；此外，本发明的膨胀度控制方法为今后改善焦炭质量打下基础，保证了无粘结剂型煤在炼焦生产中的顺利应用，有利于推动无粘结剂型煤炼焦工艺的投产、实施、大规模应用，以充分发挥该工艺控制方法在环保、堆密度提高、改善焦炭质量等方面的优势。
具体实施方式
本发明公开了一种无粘结剂型煤类的入炉煤膨胀度的控制方法，该控制方法依据无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比来调整各配煤的组成，降低入炉煤的膨胀度，包括如下控制步骤：
1)衡量无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比；若无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比大于15％，进行如下步骤2a)；若无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于15％，直接进行如下步骤2b)；2a)增加高挥发分、低膨胀度或无膨胀度、低固软区间的炼焦煤的质量百分比含量；命名上述炼焦煤为炼焦煤1#，具体的，炼焦煤1#的挥发分Vdaf>35％，奥亚膨胀度b<-15％或无膨胀度，固软区间≤65℃，同时，控制炼焦煤1#占入炉煤总量的质量百分比为25～45％；
或者选取低挥发分、无膨胀度的炼焦煤；命名上述炼焦煤为炼焦煤2#，具体的，炼焦煤2#的挥发分Vdaf<20％、粘结指数G<25，且控制炼焦煤2#占入炉煤总量的质量百分比为16～25％；
或者同时选取上述炼焦煤1#和炼焦煤2#，且炼焦煤1#占入炉煤总量的质量百分比为15～30％，炼焦煤2#占入炉煤总量的质量百分比为8～15％。
此外，在不影响入炉煤膨胀度的基础上，入炉煤的余下成分为选自1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、气煤或气肥煤中的一种或一种以上，其中，优选的，1/3焦煤粘结指数G值>85，肥煤粘结指数G值>90、焦煤粘结指数G值>82、气煤粘结指数G值>70或气肥煤粘结指数G值>95，同时，1/3焦煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于20％、肥煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于18％，焦煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于42％、瘦煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于6％、气煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于14％、气肥煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于8％。
2b)控制高膨胀度的炼焦煤的质量百分比含量，命名上述炼焦煤为炼焦煤3#，且当炼焦煤3#的奥亚膨胀度b值在120～180％时，控制炼焦煤3#占入炉煤总量的质量百分比小于12％，当炼焦煤3#的奥亚膨胀度b值大于180％时，控制炼焦煤3#占入炉煤总量的质量百分比小于8％；
或者控制高胶质层厚度炼焦煤的质量百分比含量，命名上述炼焦煤为炼焦煤4#，炼焦煤4#的胶质层厚度Y值≥28mm，控制炼焦煤4#占入炉煤总量的质量百分比小于12％；
此外，在不影响膨胀度的基础上，入炉煤的余下成分为选自1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、气煤或气肥煤中的一种或一种以上，其中，优选的，1/3焦煤粘结指数G值>85，肥煤粘结指数G值>90、焦煤粘结指数G值>82、气煤粘结指数G值>70或气肥煤粘结指数G值>95，此外，1/3焦煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于20％、炼焦煤3#与肥煤的质量百分比和或者炼焦煤4#与肥煤的质量百分比和小于等于16％、焦煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于42％、瘦煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于10％、气煤占入炉煤总量的质量百分比大于等于25％、气肥煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于8％。
具体的实施例分别如下表1、表2和表3所示；
其中，表1为各种配煤的技术指标，表2和表3为实施例1～实施例6的配煤方案；
表1 各种配煤的技术指标
表2 实施例1～实施例3的配煤方案
表3 实施例4～实施例6的配煤方案
其中实施例5中的炼焦煤3#的奥亚膨胀度b值为137.9％，实施例6对应炼焦煤3#的奥亚膨胀度b值为227.2％。
本发明通过调整各配煤的组成，来降低入炉煤的膨胀度，实现了炼焦煤资源的合理利用，且焦炭质量得到稳定提高，6米焦炉湿熄焦的热强度CSR如表4所示；
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
| CSR(100％) | 67.0 | 65.8 | 66.2 | 67.3 | 65.1 | 66.0 |
Claims (1)
1.无粘结剂型煤类的入炉煤膨胀度控制方法，该控制方法依据无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比来调整各配煤的组成，降低入炉煤的膨胀度，其特征在于：包括如下控制步骤：
1)衡量无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比；若无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比大于15％，进行如下步骤2a)；若无粘结剂型煤占入炉煤总量的质量百分比小于等于15％，直接进行如下步骤2b)；
2a)选取增加炼焦煤1#或炼焦煤2#或炼焦煤1#与炼焦煤2#的混合物；所述炼焦煤1#占入炉煤总量的质量百分比为25～45％，所述炼焦煤2#占入炉煤总量的质量百分比为16～25％；所述炼焦煤1#与炼焦煤2#的混合物中，所述炼焦煤1#占入炉煤总量的质量百分比为15～30％，所述炼焦煤2#占入炉煤总量的质量百分比为8～15％，余量为选自1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、气煤或气肥煤中的一种以上；
2b)选取控制炼焦煤3#或炼焦煤4#的百分比含量；所述炼焦煤3#占入炉煤总量的质量百分比小于12％，所述炼焦煤4#占入炉煤总量的质量百分比小于12％，余量为选自1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、气煤或气肥煤中的一种以上；
其中，所述炼焦煤1#的挥发分Vdaf>35％，奥亚膨胀度b<-15％或炼焦煤1#无膨胀度，固软区间≤65℃；
所述炼焦煤2#的挥发分Vdaf<20％，粘结指数G<25，且炼焦煤2#无膨胀度；
所述炼焦煤3#的奥亚膨胀度b值为120～180％时，炼焦煤3#占入炉煤总量的质量百分比小于12％；所述炼焦煤3#的奥亚膨胀度b值大于180％时，炼焦煤3#占入炉煤总量的质量百分比小于8％；
所述炼焦煤4#的胶质层厚度Y值大于等于28mm。
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