煤種適應性及配煤煉焦技術的研究

董 強

（遼寧省本溪市北營鋼鐵集團有限公司焦化廠,遼寧 本溪 117017）

煤炭資源一直是我國重要的發展資源，在我國經濟建設和民生改善過程中發揮著重要的基礎性作用。我國是一個煤炭資源大國，同時也是煤炭消耗大國。煤炭資源的利用，一方面為我國經濟發展提供了重要的能源支撐，另一方面也造成了嚴重的環境污染問題。為此，針對我國煤炭資源的分布、儲存和利用情況，進行煤炭資源的開發利用技術的革新，將具有重要的意義。不僅能夠提高煤炭資源的利用效率，同時能夠有效的應對環境問題。為此，在基于現代煤炭煉焦技術的基礎上，本文針對煤種適應性和配煤煉焦技術的應用進行探究，分析影響煤的成焦過程因素以及添加劑在配煤煉焦中的應用，為工業開發利用提供一定的參考價值。

1 影響煤成焦過程的因素

1.1 原料煤的影響

原料煤的種類較多，涵蓋肥煤、瘦煤、焦煤、氣煤等其他多種煤中，不同煤種在煤的成焦過程中呈現出不同的特性，這為改善煤種適應性和配煤煉焦技術提供了一個參考方向。其中原料煤的結焦性對于焦炭的強度具有重要的影響作用，而煤化程度以及黏結性對于原料煤的結焦性具有重要的制約性。不同的配煤具有不同的結焦特性。

肥煤和瘦煤是重要的原料煤。其中在單獨煉焦過程中，肥煤作為一種煉焦配煤的基礎之一，能夠生成熔融性好、強度高的焦炭。而瘦煤則會由于其焦炭體積較大、裂縫較少，而導致其耐磨強度差。雖然瘦煤的抗碎強度較強，但是在作為配煤使用時，相較于肥煤而言，具有提高焦炭強度、擴大半焦擴張，降低裂紋產生率等特點。而肥煤則可以有效的提高化學產品的產出率以及煤氣的生產率。

氣煤和焦煤同樣是重要的原料煤。在單獨煉焦過程中，氣煤所產生的焦炭的抗碎強度和耐磨性相對較低，是一種加熱易揮發的原料煤，且能夠產生較多的焦油，所有有助于推焦，提高化學產品的產出率以及煤氣的生成率。而焦煤在單獨煉焦過程中，其抗碎強度、耐磨強度相對較高，但受制于較大的體積和較小裂紋，焦煤能夠顯著提高焦炭的抗碎強度。

1.2 煤種顯微成分的影響

煤種的顯微成分重要涵蓋鏡質組、殼質組以及惰質組三種。三種顯微成分構成了煤種的最基本結構單元，對煤種的物理和化學性能起到重要的影響。一鏡質組和殼質組為例，兩種顯微成分的熱能熔融性能較好，在結焦過程中，能夠產生活性鍵成分，提高煉焦的黏結性活性組分。而相比于殼質組和鏡質組而言，惰質組以及其他礦物雜質其熱能熔融性能較差，不宜產生黏結性的惰性組分。惰性組分在煉焦過程中，具有重要的作用，一方面可以提高焦炭結構孔隙和裂紋的生成，從而降低焦炭結構的強度；一方面可以有效吸收焦化過程中產生的氣體和液體。總而言之，惰性組分的含量是衡量煉焦配煤技術的一個非常重要的參考依據。

2 配煤煉焦添加劑

添加劑能夠有效的改進配煤煉焦過程中煤的化學和物理性能，從而有效的提高配煤煉焦技術的效率。在工業生成進程中，添加劑能夠替代強黏結煤，從而節約中煉焦煤資源的使用。同時可以增加煉焦煤中不黏結煤的使用。在配煤煉焦過程中，最佳的活性組分和惰性組分的配比，將能夠平衡配煤煉焦進程中的結焦過程。而添加劑能夠憑借其優異的物理和化學性能，提高焦炭的光學各向異性結構的比例，提高焦炭的顯微強度，降低結焦過程的活性和氣孔率。

2.1 中溫瀝青

煤瀝青是由高分子量的焦化餾分、低分子量的塑化劑和不溶固體物三種成分組成，是在煤焦油蒸餾過程中，餾分被提取分離后的殘余物。隨著溫度的不同，煤瀝青可以呈現出液體狀或者玻璃狀，起到黏結的作用。其中在煤瀝青碳化過程中，高分子量的焦化餾分是結焦成碳的重要組成成分；而低分子量的塑化劑是一種能夠控制煤瀝青的高溫黏度的焦化共溶體。但不溶固體物質的碳化過程，幾乎沒有發生任何變化。為此，中溫瀝青在配煤煉焦中的添加，能夠有效的提高煤黏結性的不足，提高煤炭的質量，并降低焦煤、肥煤等原料煤的使用量，即有利于降低成本，有有助于提高生產質量。

2.2 廢塑料

廢塑料是一種傳統的白色垃圾，其利用程度被人們忽視。而基于傳統煉焦工藝的基礎上，借助對煤焦化理論的創新挖掘，經過對廢塑料去雜質和造粒等技術的處理，借助熱解工藝的利用，能夠將廢塑料的功能發揮到最大化。在配煤煉焦過程中，經過處理的廢塑料與煤混合在以期，可以提高煉焦工藝的焦油產出率和高熱值煤氣的生產，一方面解決了白色污染的環境問題，一方面提高了焦炭質量和節約了焦煤資源。

2.3 無煙煤

無煙煤是一種常見的惰性添加劑。在現代配煤煉焦技術中，惰性添加劑被越來越多的利用。無煙煤配煤煉焦能夠利用煤的黏結性富余時，改善焦炭的出產質量，提高煤炭資源的利用效率。此外，在配煤煉焦進程中，作為惰性添加劑，無煙煤能夠降低焦炭的耐磨性，降低焦炭的抗碎強度，從而導致焦炭質量的降低。但，無煙煤的添加，是提高半焦階段的氣孔結構和強度的重要影響因素，也是降低裝爐煤的半焦收縮系數的影響因素。

3 結語

煤種適配性和配煤煉焦技術受到原料煤、煤種顯微成分以及各中添加劑的影響。但無論是何種物質或者何種添加劑，都需要基于科學的煉焦工藝，采取科學的配比，合理的添加等達到改善煤炭資源的利用效率，提高產能和質量的目的。

[1]鄭志磊，吳國光，孟獻梁等.黏結劑配煤煉焦研究進展[J].能源技術與管理,2010(03):111-113.

[2]王共遠，吳國光，李啟輝.煤顯微組分分離技術及其應用的研究進展[J].中國煤炭,2005,38(08):52-54.

[3]李旭，李昊.淺談計算機自動配煤控制系統的研究[J].中國信息化,2013(10).

[4]黃焰.原煤倉料位測量系統與PLC結合運用實現自動配煤[J].科學之友,2011(35).