1、优化配煤工艺，降低焦炭成本摘 要：随着高炉的大型化，钢铁企业对焦炭质量的要求越来越高。在常规水平室式焦炉内，要生产出优质的焦炭， 必须有好的炼焦煤。焦炭生产产量和质量的提高，使得焦化企业对炼焦煤，特别是优质炼焦煤的依赖性逐渐增大。但是，我国炼焦用煤资源较少，只占烟煤总量的 30%左右，其中 50%以上为高挥发分、弱粘结性的煤种。炼焦煤资源的日渐短缺，导致入炉煤价格长期居高不下，再加上焦炭价格的日渐低靡，这就要求焦化企业在生产高质量焦炭的同时，要尽可能的采取更加科学合理的配煤手段，以提高焦炭质量，降低成本，节约炼焦煤资源。因此，优化配煤工艺，确保焦炭质量就成了各焦化公司研究的重点。 关键词：配煤
2、 焦炭 焦煤 工艺 质量 一、配煤原理 尽管配煤方案千变万化，但配煤的原理却不外乎三种。 1、胶质层重叠原理：要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀。其中典型的方法是“J 法”配煤技术。 “J 法”配煤技术是一种快速、准确、简单、经济、随机确定各种最佳（实用）配煤方案的新技术，以“煤的粘结能力测定法”为基础，以煤与焦相互统一变化规律为依据，准确预测焦炭强度，按 Jb-Vdaf“米”字形配煤图及其原则进行操作，评估煤质，确定“主导煤” ，辨明“添加剂煤”和“填充剂煤” ，用
3、简易“优选法”确定配煤比，定出配煤方案。 2、互换性配煤原理：焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。单种煤的变质程度决定其活性组分的质量，镜质组平均组最大反射率是反映单种煤的变质程度的最佳指标。目前应用煤岩学指导配煤，很多焦化厂都有自己的配煤方案，但一般都是镜质组平均随机反射率、反射率直方图及镜惰比三个参数作为煤岩学配煤参数。根据互换性配煤原理，当配煤有较强粘结性时，加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高，回配 3%5%的焦粉代替瘦煤炼焦，技术上是可行的，但在同样煤质情况下不添加粘结剂，要保证焦炭质量，焦粉的细度至关重要。 3、共炭化原理：煤中加入非煤粘结剂进行炭化，
4、称为共炭化。共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据，也为加入有机渣油?塑料类?橡胶类?沥青等与煤共炭化提供了可能性，并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。国外Collin 在 400下将废塑料与煤焦油沥青共热解，收集热解油和气体产物，反应所得的残余物与弱粘结煤共焦化能提高其结焦性。 二、配煤的意义和原则 随着高炉的大型化对冶金焦质量要求的提高及我国煤炭资源分布的不均衡，用单种炼焦煤来生产焦炭已不可能，必须采用多种煤配合炼焦。配煤就是将两种或两种以上的煤，均匀的、按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产出优质的冶金焦，并能合理的利用煤炭资源，增加炼
5、焦化学产品。 不同的煤种其粘结性不同，从结焦性来说主焦煤最好，但我国焦煤贮量少，不能满足焦化工业的需要，同时贮量丰富的其它煤种又不能得到充分的利用。因此，我国从 50 年代就开始了炼焦配煤的研究和生产实践，并取得了一定的成果。建立了以气、肥煤为基础煤，适当的配入焦煤，使粘结成分、瘦化成分比例适当，质量协调，尽量多配高挥发份弱粘结煤的原则。 为了保证焦炭质量，又利于生产操作，在配煤时应考虑以下几项原则： 1）保证炼出的焦炭符合质量要求； 2）在焦炉生产过程中，炭化中期不应产生过大的膨胀压力，而在炭化末期应有足够的收缩，以免损坏炉体和造成推焦困难； 3）充分利用本地的煤炭资源，做到合理运输降低生产
6、成本； 4）在可能的条件下，多配一些高挥发份煤，以增加化学产品的产率；5）在保证焦炭质量的前提下，应多配入气煤等弱粘煤，尽量少用优质炼焦煤，努力做到合理利用我国的煤炭资源。 三、多种煤配合炼焦，降低入炉煤成本 一直以来，峰煤焦化公司主要采用主焦煤、高硫煤、贫瘦煤和 1/3焦煤进行炼焦生产。为了降低炼焦用煤的成本，通过对煤焦市场的分析，提出减少主焦煤用量，增加弱粘煤，减少局内肥煤用量，增加外采金增肥煤用量，利用公司捣鼓焦炉的特点，进行配煤炼焦。通过实践，找出较为合适的，既能满足高炉生产需要又能保证焦炉生产的配煤方案。以节约优质炼焦煤，同时降低入炉煤成本，改善焦炭质量，增加化学产品的产率，延长焦炉
7、使用寿命。 为了有效地组织实施降低入炉煤成本，提高焦炭质量，成立了降低入炉煤成本试验小组，试验小组首先拟定了配煤方案，一是煤源调查，了解临近煤矿的地理位置、生产规划、采矿能力和洗选能力，二是制定采样计划，三是对煤样进行煤质分析。煤质分析包括煤的工业分析、岩相分析、全硫测定、粘结性指标的测定等。四是根据煤质结果，对煤质进行初步鉴定，并拟定出配煤方案，五是按照配煤方案进行小焦炉试验。结合峰峰矿区的实际情况，尽量做到就近取煤，此外，考虑焦炉炉体的具体情况，通过 40Kg 小焦炉试验，拟定初步配煤方案，进行试生产。 四、优化配煤方案，确保焦炭质量 煤岩配煤技术是用显微光度计测出煤的镜质组反射率，汇出镜
8、质组反射率直方图（即煤的岩相分析） 。根据镜质组反射率的加和性，依据单种煤岩相，结合工业分析指标，确定配煤方案。同时跟踪配合煤的岩相分析，根据分析结果结合配煤的 G、Y 和 X 值，调整配煤方案，使配合煤的镜质组反射率分布均衡，没有较大的凹口或断口，即镜质组反射率值与其平均值的偏离程度应当合理，这样能够提高煤种之间的适配性，保证配合煤在结焦过程中塑性状态是具有良好的连续性，以保证焦炭质量。煤岩配煤技术基于煤岩学对煤的有机组成的分析，结合焦炭的成焦机理，是目前较准确、科学的配煤技术，对配煤工作具有非常大的指导意义，使配煤工作的操作性和可控性更强，对焦炭质量的提高和控制起到至关重要的作用，有非常高的推广应用价值，目前正在推广应用过程。参考文献： 1苏宜春，炼焦工艺学，北京冶金出版社，1994.5（2003 重印） 。 2姜德玉，张晓光。提高焦炭质量的若干措施。燃料与化工J，2007.38（2）：56. 3邢建通，李洪钧，宋英臣等。焦化配煤和工艺控制的研究与生产实践。河南冶金，2008 年 12 月第 16 卷 12 期。 4贺建忠，优化配煤方案节约优质焦煤，山西煤炭，2006 年 12 月第 26 卷第 4 期。 5晏善成，郑明东，严文福。配煤技术的发展。山东冶金，2006年 10 月第 28 卷第 5 期。 6郭树才，煤化工工艺学，北京化学工业出版社，2006.4.
