基于瘦煤煤质特性的炼焦配煤方案优化试验研究

在炼焦配煤中合理利用瘦煤并提升其占比,可实现焦化企业降本增效和保护优质炼焦煤资源。为探究焦化厂配煤方案中瘦煤比例添加及方案优化调整对焦炭质量的影响,选取贫瘦煤(MC)和瘦煤(LC1和LC2)及采用工业分析、岩相分析等了解单种煤的基本煤质特性,利用红外光谱、热重分析确定煤样的结构特征和挥发分释放行为,并基于瘦煤的煤质特性,采用40 kg焦炉试验对不同瘦煤比例的配合煤进行焦炭质量评价,探究焦炭质量差异原因。结果表明:基于基础配煤方案,将LC1和LC2的占比增加至35%时,焦炭反应性(CRI)降低,反应后强度(CSR)升高,焦炭质量依然优于基础方案所制备的焦炭质量;在基础方案中,MC能对LC1和LC2进行替换,且替换后的CRI降低及CSR升高,焦炭光学组织中的细粒和中粒镶嵌结构增加,焦炭质量未发生劣化;MC占比增加至11%时,CRI升高以及CSR降低,焦炭质量发生明显劣化。基于瘦煤的煤质特性,配煤中的瘦煤比例可达到较高的配比,为后续工业配煤方案中利用高阶煤提供理论依据。

高挥发分气煤在配煤炼焦中的应用探究

为扩展炼焦用煤资源范围,合理高效利用不同类型煤炭资源,开发新的可用于炼焦生产的煤炭资源,以山西焦化股份有限公司炼焦生产配煤方案为基础,选取一种高黏结性、高流动度、高挥发分的气煤,分析其与基础配煤中气煤、中黏煤的煤质特性差异,通过40 kg焦炉炼焦试验,考察了高挥发分气煤对配煤焦炭质量的影响。结果表明:高挥发分气煤以适宜比例替代配煤中部分气煤或中黏煤,配煤焦炭质量明显高于基础焦炭,且配煤成本降低。

炼焦配煤中大量配入气煤的应用实践

在炼焦配煤中提高主焦煤和1/3焦煤的质量,有利于降低配煤成本。对提高气煤配比的配煤方案做了详细阐述,在节约优质炼焦煤和降低配煤成本方面具有一定的参考价值。

澳大利亚焦煤在宝钢湛江钢铁的研究与应用

列举了宝钢湛江钢铁使用的六种不同的澳大利亚焦煤CC1、CC2、CC3、CC4、CC5和CC6,分别进行了工业分析、粒度分析、煤岩分析和小焦炉试验对比,并结合实际生产配比结构、焦炭质量和配煤成本,对澳大利亚焦煤的使用特点进行归纳总结和评价。数据表明澳大利亚焦煤灰硫较低,但粒度分布不均,粒度>10 mm的煤块工业分析和粘结指标劣化明显,使用时需要根据其粒度性质变化,及时调整粉碎细度和配用比例,且澳煤大部分为单一煤种,灰中碱金属含量和催化指数较低,除CC6外单种煤小焦炉热强度CSR均能达到60%以上,结合实际配用情况,六种澳煤的性价比排名依次为CC3、CC2、CC1、CC4、CC5和CC6。

北美焦煤和肥煤的配煤炼焦研究与实践

为缓解低灰、低硫焦煤与肥煤资源紧张现状,稳定焦炭生产,公司引进了北美焦煤与肥煤。通过开展单种煤煤质与炼焦特性、配煤炼焦试验研究,分析了配合煤煤质与焦炭质量的相关性关系。结果表明:北美焦煤与肥煤具有低灰、低硫的优质特性,但其热性质相对国内同类煤种差,其参与的配煤结构中配合煤的挥发分、黏结指数及灰成分指标,均与焦炭的机械强度、热性质具有较高的线性拟合度,均大于0.80。通过优化配煤结构,在7m顶装焦炉中应用北美焦煤或肥煤的比例可达8%~12%,并可稳定生产出CSR约为67.5%与CSR约为70%的合格焦炭。

基于高硫煤不同添加比例的配煤炼焦试验研究

合理利用不同类型的高硫炼焦煤资源以及提升其在炼焦配煤中的比例,其为实现炼焦过程中降本增效的有效手段。以工业实际生产炼焦配煤为基础,分别选取1种高硫焦煤和高硫肥煤,利用工业分析、黏结指数、胶质层指数、吉氏流动度、奥阿膨胀度等分析高硫煤与基础配煤中低硫煤的基本煤质特性,利用X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)、核磁波谱(^(13)C NMR)分析确定不同炼焦煤的硫赋存形态及碳结构参数,利用40 kg焦炉炼焦试验对比分析不同比例高硫煤的配入对配煤焦炭质量的影响。结果表明,高硫焦煤和肥煤碳结构中的脂肪链长度较长,使得成焦过程中能够分解产生更多的含氢基团,软化熔融产生的胶质体的流动性好、塑性温区宽,能够与配煤中其他煤种进行更有效黏合。高硫焦煤和肥煤中硫化物、亚砜、砜等形态硫在炼焦过程中分解及与含氢组分结合生成的含硫气体随挥发分释放,单独炼焦脱硫率分别达到32.78%和42.61%。炼焦配煤中高挥发分、高流动度的高硫肥煤配入比例过高,成焦过程膨胀压力、焦炭收缩应力、焦炭孔隙率的增加,使焦炭强度出现下降。高硫焦煤和高硫肥煤分别以2%和3%配入炼焦配煤,得到焦炭的机械强度与基础焦炭相近,但反应后强度提升至56.0%。

捣固焦炭热态强度的影响因素与精准配煤措施

文章从影响焦炭强度的因素分析出发,介绍了G值、Y值、奥亚膨胀度、岩相分析等主要试验方法,并根据对配煤工作的理解,分享了新沙公司在构建配煤结构、小焦炉实验、提高皮带秤的准确性以及拉长火焰的一些做法,最后归纳了科学配煤指导思路,以便于分析捣固焦炭强度波动原因,提高配煤精准性。

鞍钢炼焦工艺及用煤技术发展趋势

介绍了鞍钢炼焦工序近10年的技术改造、配煤结构调整和焦炭质量变化情况,指出了配煤结构与国内炼焦煤资源不适应的问题,提出在优质炼焦煤短缺、来煤质量下降的情况下,鞍钢应进一步强化对来煤质量的监督管理,并采取煤调湿、捣固炼焦等新工艺,实现进一步提高焦炭质量、适应资源、可持续发展的目标。

重庆某煤矿配煤炼焦试验研究

重庆某煤矿开采的四种煤,以气煤为主,主焦煤硫含量偏高。为合理利用地方资源,采用不同配煤比与不同装煤方式的炼焦工艺,设计了20个配煤方案;用5kg试验小焦炉炼焦,对配煤方案进行优选。得出在炼焦煤种不齐全的情况下,采用不同的配煤方案炼焦,可以生产优质冶金焦的结论。

鞍钢鲅鱼圈7m焦炉焦炭质量评述

鞍钢鲅鱼圈7m焦炉是国内首座开工建设的大型化焦炉,经过1年多的运行,现焦炉运行稳定,焦炭各项质量指标均达到国内焦化行业的先进水平,其焦炭强度指标很好地满足了4000m3大容积高炉的生产要求。文中详述了7m焦炉投产后配煤的优化管理、改善焦炭质量以及保证干熄焦稳定运行的一系列措施。

我国配合煤质量与评价方法研究

选取了国内14家焦化厂的生产配煤,在实验室条件下,研究了各配煤对所得焦炭质量的影响并提出了质量评价模型。

长焰煤配煤炼焦的研究与应用

通过40kg焦炉试验数据和宁钢焦炉生产数据证明,以适当比例配入长焰煤后,焦炭质量基本保持不变,配入长焰煤有利于降低焦炭灰分和硫分,降低配煤成本。

特殊配煤结构下捣固与顶装炼焦工艺焦炭质量的对比分析

分析了捣固和顶装炼焦工艺对焦炭质量的影响,结合生产实际评价了不同配煤结构下,2种炼焦工艺得到焦炭的质量差异性。研究表明,捣固炼焦工艺可明显改善焦炭的耐磨强度、反应后强度,对焦炭的反应性改善作用较小,对焦炭的抗碎强度可能起改善作用,也可能起劣化作用,其取决于优质焦煤、肥煤的配入量。

以低质“特殊和稀缺煤”为主制备高强度冶金焦的研究

中国已将炼焦煤资源中的肥煤(含气肥煤)、焦煤(含1/3焦煤)、瘦煤规定为"特殊和稀缺煤"。通过研究低质"特殊和稀缺煤"之间的配伍性,合理搭配该类煤,在优质"特殊和稀缺煤"焦煤、肥煤配入比例降至3%,无高变质程度炼焦煤的情况下,制备出高强度冶金焦。

用煤岩学评述捣固焦炉成焦过程和焦炭质量

分析了捣固焦炉所用的煤质指标、捣固炼焦的优点和制约条件,以及低变质程度煤用量的效果。指出了捣固焦炉建立前必须掌握可能利用的煤源实况,用煤岩学观点对捣固焦炉和顶装焦炉所用煤种资源、配煤技术和焦炭质量及推焦电流的差别等有明确的认识,进行有针对性的实验,并将有关试验结果提供给设计单位。

常规焦炉上的完全型煤炼焦

简单介绍了型煤炼焦技术在国内外的发展情况。分析了型煤炼焦的优点,包括提高了非主流炼焦煤种的利用量;在降低入炉煤水分的同时,缩短了炼焦周期,降低了焦粉产率。但型煤炼焦也存在诸多问题,主要包括炉型小且适应性差,炼焦过程中对环境的污染严重,产出的炼焦产品质量不稳定。为了解决上述问题,研究了常规焦炉上的完全型煤炼焦技术。介绍了该工艺的流程,重点分析了其经济意义与技术可行性。结果表明:完全型煤炼焦可以提高不粘煤的配入比例,从而直接提高焦炭产量。在降低入炉煤成本的情况下,提高了焦炭品质。

配入低成本褐煤生产气化焦的研究

以YS、LL和XF 3种褐煤为研究对象,利用40 kg试验焦炉,采用捣固焦炉生产气化焦的方法,通过配入廉价褐煤来降低配煤成本,研究了褐煤细度和配入量对焦炭质量的影响。通过20 g干馏实验和气相色谱检测,研究了不同褐煤对化产品产率及煤气组成的影响。研究结果表明,褐煤细度适宜控制在<3 mm占85%左右,也可<5 mm占85%左右,褐煤配入量适宜控制在20%以内;褐煤配入量增加时,煤气组成中H2含量降低,CO和CO2的含量升高,焦油产率升高,气体产率略有降低,所得焦炭与CO2反应性升高。

新煤种捣固炼焦小焦炉试验

为充分发挥捣固炼焦工艺的技术优势,实现配煤成本的降低,济钢于2013年对新开发的4种煤A、B、C、D,利用小焦炉及其配套设施,开展了捣固炼焦小焦炉试验,完成了新开发煤种的初步评估,其中A煤和C煤替代现有煤种不可行;B煤和D煤替代性可行,其替代比例分别是10%和15%。

泰克煤炭公司炼焦煤煤质及炼焦性能的研究

对加拿大泰克煤炭公司5个单种煤样进行煤质分析,并分别用40kg、200kg和400kg试验焦炉进行炼焦试验。5个单种煤的灰、硫较低,黏结性较好,除TCA煤是简单混煤外,其余均为单一煤层煤,属于较好的炼焦煤类。5个试验煤样随着煤变质程度由高到低所得试验焦炭冷强度和热性质也由高到低;200kg和400kg试验焦炉所得焦炭的冷热态强度综合排列趋势基本一致,并与加拿大第三方实验室炼焦数据趋势基本一致,而40kg试验焦炉所得焦炭的排列趋势却与之差异明显。

两种进口焦煤的煤质分析与配煤炼焦实验研究

对进口焦煤和国内优质主焦煤进行了性能指标对比,结果表明,多尼尔焦煤和马维斯焦煤为低灰、低硫、中等挥发分、较强黏结性的中等煤化程度主焦煤,其G值、Y值、b值较低,结焦性较差,在炼焦配煤中,只能作为二类甚至三类焦煤使用。利用300 kg焦炉进行了配煤炼焦实验,结果表明,多尼尔焦煤和马维斯焦煤可以替代目前使用的莱克沃焦煤,配比为16%~18%,3种进口煤相互替代,可提高采购进口煤的竞争性,达到降低成本的目的。