CN108753332B - 一种制备优质冶金焦炭的炼焦配煤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制备优质冶金焦炭的炼焦配煤方法，将炼焦煤的挥发分指标、基氏流动度指标和煤岩学的煤镜质组反射率、活惰比指标等恰当结合，有效克服了由于煤质的不均一性和常规煤质指标在评价指导炼焦配煤上的不足。其操作方法简单、技术难度较低，通过此方法制备的焦炭质量稳定性及质量明显提高，完全能够满足当前大容积高炉对焦炭质量的要求，同时配煤结构更加合理实用，有效调控配煤采购成本。
Description
技术领域
本发明属于炼焦配煤技术领域，特别是涉及到一种结合炼焦煤挥发分指标、基氏流动度指标和煤岩学指标制备优质冶金焦炭的炼焦配煤方法。
背景技术
我国是煤炭资源大国，但炼焦用煤资源占比并不高，其中优质炼焦煤占比更是较低，而且分布不均。同时，我国又是钢铁生产和消费大国，对冶金焦炭生产和消耗量十分巨大，炼焦用煤资源短缺已是不争的事实，炼焦用煤进口量也持续维持高位。
一般情况下，配煤挥发分过高或过低，都会使得焦炭质量强度指标下降，最终导致冶金焦率降低、小粒焦和粉焦率升高。这是因为煤的变质程度过高或过低，都会使其粘结性和结焦性下降，只有变化程度适中的煤才具有较好的粘结性和结焦性；而煤的挥发分高低标志着其变质程度的高低；一般来说，煤的挥发分越高其变质程度就越小，煤的挥发分越小其变质程度就越大。
基氏流动度反映煤在干馏时形成胶质体的黏度，能表征煤的塑性，是研究煤的流变性和热分解动力学的有效手段，可用以指导炼焦配煤。对炼焦煤可塑性的研究，国内主要采用奥亚膨胀度、黏结指数和胶质层最大厚度等指标指导配煤，国外则比较重点研究煤的基氏流动度指标，用于指导配煤炼焦。随着国内优质炼焦煤资源的短缺及焦炭生产的需要，每年都进口大量炼焦煤以补充国内优质炼焦煤的不足。因此，基氏流动度作为炼焦煤的关键控制指标，也逐渐被国内接受，也成为炼焦配煤关注的指标之一。
高炉大型化及富氧喷吹煤粉等冶炼技术对焦炭的质量要求越来越高，给配煤炼焦极大的压力和推动。配煤技术已经由仅考察配煤的灰分、挥发分、硫分、胶质层厚度Y、粘结性指数G值和奥亚膨胀度指标b值的传统“气、肥、焦、瘦”配煤方法发展为根据煤岩学理论考察镜质组随机反射率、平均镜质组最大反射率，活性物含量，活惰比的煤岩配煤技术。
通过查新，检索到一些相关技术，如“流动度≥1000ddpm气煤参与的炼焦配煤方法(CN104109548B)”技术提供了一种最大流动度≥1000ddpm的气煤参与的炼焦配煤方法，该技术可节约优质肥煤资源，使用质量相对较差的焦煤。“控制配合煤挥发分的炼焦配煤方法(CN103468290B)”提供了一种可在加入高挥发分气肥煤的情况下将配合煤挥发分有效控制在26-26.5％的炼焦配煤方法，在保证在焦炭产量需要较高的情况下，还能够降低配煤成本和保障焦炭质量。“一种利用煤岩指标生产高质量冶金焦的方法(CN104593028A)”技术提供了一种利用煤岩指标生产高质量冶金焦的方法，采用此方法肥煤和焦煤配入比例可降低至50％左右，焦炭热强度CSR达到了65％以上，满足2500m3以上高炉炼铁的需要。综上所述，随着高炉冶炼工艺及设备的发展，对焦炭的质量要求不断提高，开展提高焦炭质量生产技术攻关是炼焦配煤技术发展的趋势和主要方向，具有重要的现实意义和使用价值。
发明内容
针对目前现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是针对当前高炉冶炼发展对焦炭质量要求不断提高的现实需要，通过深入掌握分析炼焦煤宏观煤质特性指标，结合煤岩学理论，提出了一种制备优质冶金焦炭的炼焦配煤方法，旨在通过将炼焦煤挥发分指标、基氏流动度指标和煤岩学指标综合运用，给出一种简便、高效、准确、可控的用于生产优质冶金焦炭的炼焦配煤方法。
本发明目的是通过下面的技术方案实现的：
一种制备优质冶金焦炭的炼焦配煤方法，其特征在于：所述配煤方法由气煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤和瘦煤构成配合煤且配合煤的挥发分、基氏流动度指标和煤岩学指标指标要求；所述配比按质量百分比为气煤和1/3焦煤占配合煤总比例≤35％，其中气煤质量占比≤1/3焦煤质量占比的35％，其中气煤和1/3焦煤细度≥70％；所述配比肥煤和焦煤质量占配合煤总质量比例≥50％，其中肥煤质量占比≤焦煤质量占比，焦煤和肥煤细度≤80％；配合煤指标满足：配合煤挥发分指标在25～35％时，基氏流动度指标＜1000ddpm，配合煤细度≤73％；配煤挥发分指标在20-25％时，基氏流动度指标＞200ddpm，配合煤细度≥68％；所述的细度是指配合煤通过粉碎后检验煤料中不大于3mm的煤所占的质量比例。
配合煤的煤岩指标满足：配合煤镜质体随机反射率分布Rran，0.90＜Rran＜1.30之间反射率百分含量比例≥30％，1.50＜Rran＜1.70之间反射率百分含量比例≤20％，配合煤镜质组随机反射率分布标准偏差S≥0.20，配合煤活惰比2.0～5.0。
本发明的有益效果是：本发明将炼焦煤的挥发分指标、基氏流动度指标和煤岩学的煤镜质组反射率、活惰比指标等恰当结合，有效克服了由于煤质的不均一性和常规煤质指标在评价指导炼焦配煤上的不足。其操作方法简单、技术难度较低，通过此方法制备的焦炭质量稳定性及质量明显提高，完全能够满足当前大容积高炉对焦炭质量的要求，同时配煤结构更加合理实用，有效调控配煤采购成本。
具体实施方式
本发明的保护范围不限于以下实施方式，列举这些方式仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。下面结合具体实施例进行说明：
实施例1：
(1)按照质量分数气煤占8％、1/3焦煤占20％、肥煤占30％、焦煤占30％、瘦煤占12％制得配合煤，配合煤挥发分指标在28.15％时，配合煤基氏流动度指标为559ddpm，配合煤细度为71％。
(2)所述配煤方法所得的配合煤在满足上述煤质指标要求的情况下，经充分混合均匀测得煤岩指标为：镜质组平均最大反射率在0.90＜Re＜1.30之间反射率百分含量比例为32％，1.50＜Re＜1.70之间反射率百分含量比例为11％配合煤镜质组随机反射率分布标准偏差S＝0.28，配合煤活惰比3.4。
(3)所述配合煤中气煤细度为74％，1/3焦煤细度为74％，肥煤细度为75％，焦煤为75％。
(4)将上述配合煤进行200kg炼焦试验，评价焦炭冷热态指标，其与同时期原生产用基准配煤方案200kg炼焦试验结果对比如表1所示。可以看出在价格较高的主焦煤肥煤和焦煤的用量减少实用10％情况下，由于配煤指标的合理试验焦炭质量仍能保持稳定且偏好。
表1对比试验结果
(5)将试样结果配煤方案应用于生产实践，生产应用情况，生产焦炭检测结果如下表2所示，焦炭质量有明显提高。
表2生产焦炭检测结果
实施例2：
(1)按照质量分数气煤占6％、1/3焦煤占18％、肥煤占30％、焦煤占35％、瘦煤占11％制得配合煤，配合煤挥发分指标在26.32％时，配合煤基氏流动度指标为472ddpm，配合煤细度为70％。
(2)所述配煤方法所得的配合煤在满足上述煤质指标要求的情况下，经充分混合均匀测得煤岩指标为：镜质组平均最大反射率在0.90＜Re＜1.30之间反射率百分含量比例为35％，1.50＜Re＜1.70之间反射率百分含量比例为14％配合煤镜质组随机反射率分布标准偏差S＝0.34，配合煤活惰比3.2。
(3)所述配合煤中气煤细度为76％，1/3焦煤细度为76％，肥煤细度为72％，焦煤为72％。
(4)将上述配合煤进行200kg炼焦试验，评价焦炭冷热态指标，其与同时期原生产用基准配煤方案200kg炼焦试验结果对比如表1所示。可以看出在价格较高的主焦煤肥煤和焦煤的用量减少实用5％情况下，由于配煤指标的合理试验焦炭质量仍能保持稳定且偏好。
表1对比试验结果
(5)将试样结果配煤方案应用于生产实践，生产应用情况，生产焦炭检测结果如下表2所示，焦炭质量有明显提高。
表2生产焦炭检测结果
实施例3：
(1)按照质量分数气煤占5％、1/3焦煤占25％、肥煤占25％、焦煤占30％、瘦煤占15％制得配合煤，配合煤挥发分指标在28.15％时，配合煤基氏流动度指标为612ddpm，配合煤细度为71％。
(2)所述配煤方法所得的配合煤在满足上述煤质指标要求的情况下，经充分混合均匀测得煤岩指标为：镜质组平均最大反射率在0.90＜Re＜1.30之间反射率百分含量比例为40％，1.50＜Re＜1.70之间反射率百分含量比例为17％配合煤镜质组随机反射率分布标准偏差S＝0.30，配合煤活惰比4.2。
(3)所述配合煤中气煤细度为75％，1/3焦煤细度为75％，肥煤细度为70％，焦煤为70％。
(4)将上述配合煤进行200kg炼焦试验，评价焦炭冷热态指标，其与同时期原生产用基准配煤方案200kg炼焦试验结果对比如表1所示。可以看出在价格较高的主焦煤肥煤和焦煤的用量减少实用10％情况下，由于配煤指标的合理试验焦炭质量仍能保持稳定且偏好。
表1对比试验结果
(5)将试样结果配煤方案应用于生产实践，生产应用情况，生产焦炭检测结果如下表2所示，焦炭质量有明显提高。
表2生产焦炭检测结果
Claims (1)
1.一种制备优质冶金焦炭的炼焦配煤方法，其特征在于：所述配煤方法由气煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤和瘦煤构成配合煤且配合煤的挥发分、基氏流动度指标和煤岩学指标指标要求；配比按质量百分比为气煤和1/3焦煤占配合煤总比例≤35%，其中气煤质量占比≤1/3焦煤质量占比的35%，其中气煤和1/3焦煤细度≥70%；所述配比肥煤和焦煤质量占配合煤总质量比例≥50%，其中肥煤质量占比≤焦煤质量占比，焦煤和肥煤细度≤80%；配合煤指标满足：配合煤挥发分指标在25~35%时，基氏流动度指标＜1000ddpm，配合煤细度≤73%；配煤挥发分指标在20-25%时，基氏流动度指标＞200ddpm，配合煤细度≥68%；所述的细度是指配合煤通过粉碎后检验煤料中不大于3mm的煤所占的质量比例；配合煤的煤岩指标满足：配合煤镜质体随机反射率分布Rran，0.90＜Rran＜1.30之间反射率百分含量比例≥30%，1.50＜Rran＜1.70之间反射率百分含量比例≤20%，配合煤镜质组随机反射率分布标准偏差S≥0.20，配合煤活惰比2.0~5.0。
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