炼焦煤资源及其使用的研究

炼焦煤资源及其使用的研究信息类别：煤焦碳论文发布时间：2009-8-19点击量：5摘要：本文通过对煤资源研究及应用的分析，探讨了非炼焦煤的资源、性质、配合性能及生产使用效果，阐述了开展炼焦煤资源研究及应用的必要性。关键词：炼焦煤资源研究应用绪焦炭是高炉炼铁不可缺少的重要原料。高炉大型化及喷煤、富氧鼓风等炼铁强化技术的使用，使得焦炭作为骨架及疏松的作用更加突出，对焦炭质量及稳定性能的要求更加严格。我国炼焦煤资源紧缺，市场供应紧张，加上焦炭生产主要供给对象为高炉炼铁，为满足高炉使用要求，同时保证合理的生产效益，需要开展扩展炼焦煤资源及生产使用的研究。炼焦煤供应紧张及质量波动，不仅影响炼焦生产成本和效益，而且直接影响到焦炭质量和高炉顺行。炼焦煤资源扩展研究及应用，有利于炼焦生产合理成本及可持续发展。太钢焦化厂现有70孔的7.63m焦炉两座，焦炭生产规模220万吨/年，炼焦煤的需用量300万吨/年。焦炭主要供给包括4350m3高炉在内的高炉炼铁。为了保证焦炭质量，合理生产成本，对炼焦煤资源及其合理使用开展研究很有必要。1煤资源调查①从2008年6月23日至2008年8月24日，对山西省有代表性的煤资源地区进行了调查，包括：大同、阳泉、山阴、古交、清徐、介休、平遥、长治、潞安、武乡等，采集当地煤矿及洗煤厂精煤试样和原煤试样。②2008年8月24日至9月25日，对山西省有代表性的煤资源地区进行调查，包括：阳泉地区、晋东南地区、太原地区、离柳地区等4个区域，采集了新疆、青海2个省的代表性煤样等。试验分析煤种包括长焰煤、弱粘结煤、气煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、贫瘦煤、贫煤及无烟煤等煤种。对所采取的煤样进行分析，包括工业分析、粘结结焦性能、岩相分析等；并进行试验焦炉配煤炼焦试验。③对优选出的煤种，进行7.63m焦炉炼焦生产验证。2调查煤资分析调查煤资分析概况见表1：表1调查煤资分析概况煤种分类AdVdafStGYX弱粘煤1#5.4036.070.4316853.4弱粘煤2#4.9936.60.3429850.5贫煤1#11.7115.21.030013.1贫煤2#9.9019.070.790017.8贫煤3#9.9514.961.110011.7焦煤1#9.8725.191.39861729.7焦煤2#7.8321.170.3682焦煤3#8.0917.640.42781321.4肥煤1#11.1730.120.5291肥煤2#8.9620.820.4588肥煤3#8.2830.471.5585肥煤4#11.6035.480.8795283.9肥煤5#8.2830.750.34971/3焦煤1#8.0434.440.49801/3焦煤2#8.7738.240.35811/3焦煤3#8.9436.150.36821/3焦煤4#9.1436.460.46731/3焦煤5#21.9630.330.5981贫瘦煤1#10.1616.060.9116517.8贫瘦煤2#9.6016.790.3417526.4贫瘦煤3#9.5916.570.3417瘦煤1#18.0416.730.31瘦煤2#15.2817.50.2614瘦煤3#16.5517.170.2531瘦煤4#11.9215.550.3瘦煤5#9.5717.160.4324瘦煤6#8.0017.20.4757725.5瘦煤7#9.2016.30.3324无烟煤8.9110.170.38003结焦性试验情况太钢焦化厂使用的炼焦煤种比较齐全，包括：气煤、肥煤、焦煤、瘦煤及1/3焦煤等。单种煤及配合煤煤质控制指标，包括：工业分析指标（水分、灰分、挥发分）、硫分、胶质层最大厚度（Y、X）、粘结指数（G）、岩相分析，以及基氏流动度指标和奥亚膨胀度指标等。使用配煤基本原理，如：胶质层重叠原理、互换性原理以及共炭化原理，在基本配煤状况分析基础上，指导制定配煤试验方案：①试验配煤指标，满足焦炭质量的规定要求；②预测焦炭质量使得符合规定要求的焦炭质量指标。试验焦炉结焦性试验情况见表2：表2煤质粘结结焦性试验情况序号煤种界定替换煤种试验概况1长焰煤*FM25JM451/3JM15SM10QM52长焰煤气煤FM25JM451/3JM15SM10QM3*23长焰煤气煤FM25JM451/3JM15SM10*54长焰煤1/3焦煤FM25JM451/3JM13SM10QM5*25弱粘煤1/3焦煤FM25JM451/3JM13SM10QM5*26弱粘煤1/3焦煤FM25JM451/3JM10SM10QM5*57焦煤*单种煤8入炉煤*入炉煤9入炉煤*入炉煤10入炉煤*入炉煤11贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM10QM4*212贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM7QM4*513贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM10QM4*214贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM7QM4*515贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM7QM4*516弱粘煤1/3焦煤FM25JM511/3JM6SM12QM4*217弱粘煤1/3焦煤FM25JM511/3JM3SM12QM4*518贫瘦煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM7QM4*519贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM7QM4*520贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM7QM4*521贫煤焦煤FM25JM491/3JM8SM12QM4*222贫煤焦煤FM25JM491/3JM8SM12QM4*223贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM10QM4*224贫煤瘦煤FM25JM511/3JM8SM19QM4*325贫煤瘦煤FM30JM491/3JM8SM8QM526贫煤瘦煤FM30JM491/3JM8SM5QM5*327贫煤瘦煤FM30JM491/3JM8SM3QM5*528焦煤焦煤FM25JM481/3JM12SM4QM8*329焦煤焦煤FM25JM481/3JM12SM4QM8*330气煤*单种煤31焦煤*单种煤32焦煤焦煤FM25JM481/3JM12SM4QM8*3注：*A表示煤种试验替换比例A%。4炼焦生产验证情况分析试验焦炉结果，对优选出的特定炼焦煤种，进行7.63m焦炉的生产验证。生产验证情况如下：表3入炉煤配煤方案1项目肥煤（36%）焦煤（43%）1/3焦煤（6%）瘦煤气煤（3%）贫煤备注肥A肥B焦A焦B焦C1/3焦瘦煤气煤贫A配煤比%12242513561032100表4验证方案1焦炭工业分析、硫分及强度指标项目灰分（Ad）%挥发分（Vdaf）%硫分（St，d）%M40%M10%CRICSR7.63m焦炉焦炭11.881.350.6586.05.423.368.2表5配煤方案2的入炉煤指标项目灰分（Ad）%挥发分（Vdaf）%硫分（St，d）%GYX配合煤9.5422.040.8081.018.032.6表6验证方案2焦炭工业分析、硫分及强度指标项目灰分（Ad）%挥发分（Vdaf）%硫分（St，d）%M40%M10%CRICSR焦炉焦炭11.681.200.6686.66.622.967.9附注说明：上述焦炭熄焦方式为低水熄焦；炼焦环境为7.63m焦炉。试验表明：①在调查了解煤资源状况基础上，使用配煤炼焦原理指导选择研究符合需求的煤种对象；②研究基本配比基础上，扩展炼焦使用煤种的类型；③通过炼焦实验室试验及生产验证，焦炭质量满足规定要求的质量控制指标；④扩展炼焦煤使用资源，利于稳定保证焦炭质量，对于非常用及非炼焦煤的使用，显著提升生产效益。5研究结论及建议（1）随着炼焦技术的发展，开展扩展炼焦煤资源的研究和应用，不仅有利于炼焦生产的质量稳定和生产效益，对于有效利用宝贵的炼焦煤资源，促进炼焦行业的可持续发展具有积极意义；（2）合理配比，结合区域资源特点及不同使用基础原料的性质，与炼焦煤质控制管理方法相统一，可以更好地实现上述目的；（3）扩展研究焦炭使用的合理的质量指标，对于合理炼焦原料构成以及扩展炼焦煤资源，具有重要意义；（4）非炼焦煤用于炼焦生产，应以基础配煤为基础，并注意煤种的配合性能；（5）岩相配煤原理，结合煤化学配煤机理与方法的使用，对于我国合理炼焦煤资源使用，具有现实意义。