焦化除塵灰回配煉焦試驗初步研究

夏雷雷，王雪超

（新疆八一鋼鐵股份有限公司煉鐵廠）

1 前言

八鋼焦爐使用的艾維爾溝煤礦焦煤是以肥煤為主，其特點為惰性物質(zhì)含量過少，活性物質(zhì)含量過剩，膠質(zhì)體流動性較好，強粘結(jié)性焦煤，單獨煉焦后焦炭氣孔壁薄、氣孔大、氣孔率高，導致配煤結(jié)構(gòu)整體偏肥。通過60kg試驗焦爐與6m焦爐開展除塵灰回配煉焦試驗研究，探索在八鋼現(xiàn)有配煤結(jié)構(gòu)條件下除塵灰的合理配量。

2 試驗探索

（1）試驗使用的除塵灰為八鋼焦化裝煤除塵、攔焦除塵產(chǎn)生的除塵灰。

（2）在60kg試驗焦爐進行了18組除塵灰回配試驗，試驗方案對應四類配煤結(jié)構(gòu)，八鋼目前使用的焦煤全部參與配加，在多種配煤結(jié)構(gòu)情況下，研究除塵灰回配比例對焦炭質(zhì)量的影響。

2.1 試驗數(shù)據(jù)與分析

試驗除塵灰指標見表1，18組配煤結(jié)構(gòu)下除塵灰添加比例見表2，試驗結(jié)果見表3、表4。

表1 除塵灰指標

表2 除塵灰回配試驗方案 %

續(xù)表2

表3 60kg試驗焦爐煉焦配煤煤質(zhì)數(shù)據(jù) %

表4 60kg試驗焦爐煉焦試驗數(shù)據(jù) %

2.2 試驗結(jié)果

試驗表明：（1）除塵，篩分組成中，粒級小于2mm比例占比達到95%，有利于焦炭質(zhì)量改善。

（2）配加除塵灰煉焦后可有效降低配合煤揮發(fā)分，減少煉焦過程中半焦收縮程度、減少裂紋產(chǎn)生，目前配煤結(jié)構(gòu)仍有容惰空間。方案1～4、方案14～16焦炭外觀多呈現(xiàn)塊狀，且塊度大，焦炭致密性好，熔融良好，焦粉配加量逐漸增加后，焦炭熔融性變差，活性組分包裹惰性組分能力降低。

（3）18組試驗方案，除塵灰配加由1%逐漸提高，配加量達到2%時，焦炭冷態(tài)、熱態(tài)強度略有降低，整體降低不明顯，而當除塵灰配加量增加至3%后，焦炭冷態(tài)、熱態(tài)強度均呈現(xiàn)大幅度降低。試驗室條件下，焦炭M40最高達到82.5%。

3 6m焦爐工業(yè)試驗

根據(jù)60kg焦爐試驗結(jié)果，方案1～4、14～16焦炭質(zhì)量整體較好。在6m焦爐開展爐孔試驗時以方案1～4、14～16兩組為基礎(chǔ)，盡量按照60kg焦爐試驗的配煤結(jié)構(gòu)執(zhí)行，參考現(xiàn)階段焦煤資源情況，制定的爐孔試驗方案見表5。

表5 除塵灰回配試驗方案

6m焦爐工業(yè)試驗表明：6m焦爐爐孔試驗與60kg試驗焦爐開展的除塵灰配加比例提高后，焦炭質(zhì)量變化趨勢吻合。

從第一組爐孔試驗結(jié)果看，未配加除塵灰時，焦炭M40為88.3%，CSR為38.9%。當除塵灰回配比例提高后，焦炭質(zhì)量呈現(xiàn)下降趨勢；當回配比例達到3%時，焦炭M40急速下降至80.3%，CSR為32.6%。

從第二組爐孔試驗結(jié)果看，除塵灰回配比例1%時，焦炭M40為86.1%，CSR為35.3%；當回配比例達到3%時，M40下降至82.7%，CSR降低至26.8%。

表6 6m焦爐煉焦試驗數(shù)據(jù) %

4結(jié)論

（1）試驗使用的除塵灰為焦化裝煤除塵、攔焦除塵地面除塵站產(chǎn)生的除塵灰，結(jié)合前期開展的除塵灰粒度變化與焦炭質(zhì)量變化關(guān)系，本次試驗除塵灰篩分組成中，粒級小于2mm比例占比達到95%，對焦炭質(zhì)量有所改善。

（2）目前八鋼焦化配煤結(jié)構(gòu)仍有容惰空間，除塵灰回配煉焦時，減少煉焦過程中半焦收縮程度、減少裂紋產(chǎn)生，且焦炭塊度大，致密性好，熔融良好。

（3）6m焦爐爐孔試驗與60kg試驗焦爐開展的除塵灰配加比例提高后焦炭質(zhì)量變化趨勢基本吻合。在現(xiàn)有幾類配煤結(jié)構(gòu)下，除塵灰回配比例提高后，焦炭冷態(tài)、熱態(tài)強度均呈現(xiàn)下降趨勢，當回配比例達到2%以內(nèi)時，焦炭質(zhì)量整體降低不明顯，而當回配比例超出2%時，焦炭冷熱態(tài)強度均大幅度降低。

（4）本次試驗僅限于焦化內(nèi)部生產(chǎn)，沒有與高爐結(jié)合。加之，業(yè)界公認現(xiàn)有的焦炭衡量指標存在局限性，因此，本次試驗僅代表在現(xiàn)有焦炭衡量指標下除塵灰回配比例。

（5）在現(xiàn)有八鋼配煤結(jié)構(gòu)下，可嘗試將除塵灰回配比例提高至2%，或?qū)⒔狗奂毝忍岣吆蟛糠痔娲龎m灰開展工業(yè)生產(chǎn)。同時，在工業(yè)生產(chǎn)時，尋求在高爐爐況穩(wěn)定前提下，除塵灰回配的最大比例。