煉焦煤容惰能力的初步研究

王洪順　劉琪　張國星　高鋒林

(安陽鋼鐵股份有限公司)

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煉焦煤容惰能力的初步研究

王洪順劉琪張國星高鋒林

(安陽鋼鐵股份有限公司)

對安鋼所用焦煤的容惰能力進行分析比較，對某些常規指標接近的煉焦煤有較好的區分作用，結合常規分析指標組成新的混煤煉焦工藝技術指標體系，不斷優化配煤結構，降低優質煤比例，有效的降低了配煤成本。

煉焦煤容惰能力黏結指數

0　前言

容惰能力即容納惰性成分的能力[1]，從煤巖學的角度考慮，配煤參數指標主要決定于煉焦煤的煤化度和煤巖組成，而煉焦煤容惰能力的研究對煉焦配煤有較好的指導作用[2-3]，尤其對某些變質程度不同，但常規指標卻接近的煉焦煤有較好的區分作用。通過對焦煤容惰能力的研究，與煤的鏡質組反射率分析相結合，并配合常規指標，不斷優化配煤結構，可有效提高煉焦配煤的質量穩定性，降低了配煤成本。

1　試驗方案

容惰能力測試方法較多，但是國內沒有統一的容惰能力測試體系，常見的有粘結指數測試容惰能力法，以及奧亞膨脹度測試方法[1-4]，本文主要引用黏結指數測試方法．在保證試樣與無煙煤總量不變前提下，改變煤樣與貧瘦煤的配比，按照測定黏結指數操作步驟進行，此方法對煉焦煤容惰能力有較好的區分作用。

煤的容惰能力測試方法：參照國標GB 5447-85測定煤的黏結能力方法，因考慮到配煤中惰性成分高黏結能力弱的煉焦煤主要為貧瘦煤，所以選擇不同比例的貧瘦煤與焦煤煤樣l g與5 g標準無煙煤于坩鍋中攪拌均勻，采用快速加熱方式，在 850 ℃的高溫下隔絕空氣加熱，析出氣體后快速形成焦炭。把所得焦塊在特定的轉鼓中，按照規定的標準進行兩次轉鼓試驗，以測定焦塊的耐磨強度，衡量煤的粘結能力：

當G≥18時，配比為5:1，計算公式如下：

當G<18時，配比為5:1，計算公式如下：

式中 ：g ——焦化后的焦渣總重，g；g1——第一次轉磨后大于 1 mm 的焦渣重量，g； g2——第二次轉磨后大于 1 mm 的焦渣重量，g。

2　試驗數據分析

根據安鋼所用焦煤種類，選取14個礦點的焦煤進行了容惰性能的檢測，對所取煤樣進行烘干后，用磨煤機進行研磨，再與貧瘦煤按1：2、1:3、1:4的比例分別配合后測定其G’，檢測數據見表1。

由表1可以看出，金家莊、天翔焦煤的融惰能力很好，配入不同比例的瘦煤后，G’值下降6%左右，說明其能很好的容納惰性物質，其次為保利高硫焦煤和陽泉曲焦煤在配入33%左右貧瘦煤后G’值下降12%左右，對焦炭質量的穩定起到很好的骨架作用。其中天安、金秋、晉遼、眾力等焦煤容惰能力較差，下降40%左右，在配煤中充分考慮，在弱粘煤配入比例較高時，應控制其配入比例。

表1　配入不同比例貧瘦煤的焦煤G’值測定結果

2.1同一地區焦煤對比

2.1.1天安焦煤對比

天安焦煤容惰能力對比見表2。

表2　天安焦煤容惰能力對比

天安焦煤對比如圖1所示。

圖1　天安焦煤對比圖

由圖1可以直觀的看出，天安地區焦煤配入瘦煤后G值下降都比較明顯，八礦焦煤在配入25%～33%時下降值基本一致，田莊的焦煤容惰能力明顯低于八礦，G值由最初的78下降到36，下降非常明顯，常規指標較好的煤種容惰能力稍強。

2.1.2保利焦煤對比

保利焦煤容惰能力對比見表3。

表3　保利焦煤容惰能力對比

保利焦煤容惰能力對比如圖2所示。

圖2　保利焦煤容惰能力對比圖

由圖2可以看出，保利3.0高硫焦煤容惰能力很好，配入不同比例貧瘦煤后指標下降10%左右，其它兩個礦點的焦煤容惰后直線下降，由80降到50～60之間，保利1.8的容惰能力優于保利2.5焦煤，保利地區3個礦點常規指標接近，由于保利高硫焦煤的最大反射率Rmax高于其它兩個礦點，說明同一地區指標接近的焦煤隨著變質程度的升高，容惰能力較強。

2.2優質焦煤對比

優質焦煤容惰能力對比見表4。

表4　優質焦煤容惰能力對比

優質焦煤對比如圖3所示。

圖3　優質焦煤對比圖

從圖3可以看出，優質焦煤配入20%、25%、33%貧瘦煤后測定G值變化波動較小，金家莊、天翔焦煤下降6%左右，保利高硫焦下降10%左右，天翔、保利焦煤配加25%的貧瘦煤后指標略好于其它兩個配比，柳林焦煤配加33%的貧瘦煤后指標略好于配加25%的比例，容惰能力較強的焦煤對配煤結構起到很好的骨架支撐作用。

3　生產應用及效果

3.1配比調整

容惰能力最好的柳林焦煤價格較高，常規指標及容惰能力較強，天翔焦煤和保利高硫焦煤容惰能力強，性價比較高，在生產過程中考慮焦煤容惰能力并結合常規指標及煤巖指標，優化配煤結構，有效的降低了優質煤(焦煤+肥煤)配入比例，瘦煤比例增加，具體見表4。

表4　各系統煤種變化

3.2焦炭質量情況

2015年焦炭轉鼓強度指標與2014年相比基本穩定，見表5。

表5　各系統焦炭強度指標變化

4　結束語

1)容惰能力測試方法較多，筆者引用黏結指數測試方法，在保證試樣與無煙煤總量不變前提下，改變煤樣與貧瘦煤的配比，按照測定黏結指數操作步驟進行，此方法對煤質不同的煉焦煤容惰能力有較好的區分作用。

2)焦煤的容惰能力與其煤化度和煤巖組成相關，即與煉焦煤的變質程度和工藝性質相關，對于常規接近的同一地區焦煤，變質程度高的容惰能力稍強。

3)同一煤礦集團，相鄰礦點的焦煤容惰能力也有所差別，保利高硫焦煤容惰能力好于保利通達、保利2.5焦煤，天安八礦焦煤容惰能力好于天安田莊焦煤。

4)容惰能力較高的焦煤在配煤中起到骨架作用，結合煤巖及常規指標進行配比的調整，在保證焦炭質量穩定的前提下優化煉焦煤資源，可降低配煤成本。

[1]周師庸,趙俊國.煉焦煤性質與高爐焦炭質量[M].北京：冶金工業出版社，2005：10-18.

[2]鄭佑軍，虞繼舜．幾種煉焦煤最佳容惰能力的初步研究[J]．武漢鋼鐵學院學報，1993，16(2)：152-156．

[3]慶蘭，虞繼舜．外加不同惰性物對煤的黏結性與結焦性影響的初步研究[J]．武漢鋼鐵學院學報，1991，14(4)：371-378．

[4]陳鵬．煤的容惰能力與焦炭強度[J ]．燃料與化工，1989,(8):279-285.

PRELIMINARY STUDY ON COKING COAL INERT ABILITY

Wang HongshunLiu QiZhang GuoxingGao Fenglin

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

The coking coal inert ability used in Anyang Steel is analyzed, it is better to distinguish the coking coal which is close to some conventional indexes.Combined with the conventional analysis index, a new index system of coal blending and coking process is formed, thus coal blending structure is continuous optimized, the proportion of coal quality is reduced and the cost of coal blending is reduced.

coking coalinert capacitybond index

聯系人:王洪順,工程師,河南.安陽(455004),安陽鋼鐵股份有限公司技術中心；2015-12-20