不同粒度分布對配合煤、焦炭質量影響

解 俐

（山西焦化集團有限公司，山西 洪洞 041606）

引 言

根據生產系統反饋，我公司近期配合煤中＜1mm煤占比變化較大，同時配合煤及焦炭質量波動也較大，因此，在同一配比下，控制一定的配合煤粉碎細度，調整＜1mm煤占比，進行40kg小焦爐結焦性試驗，探尋其對配合煤及焦炭質量的影響。

1 配煤方案

以我公司現用配煤方案為實驗方案，見表1。

表1 配煤方案

2 配合煤質量情況

2.1 配合煤煤質、煤巖分析（見表2、表3）

2.2 不同粒級煤質分析

將粉碎細度為72.8%的配合煤按＞5mm、3mm～5mm、1mm～3mm、＜1mm這4種粒級進行篩分后進行煤質分析，分析結果見表4。

表2 配合煤煤質分析

表3 配合煤煤巖分析

表4 不同粒級配合煤煤質分析數據

由圖1及第66頁圖2可知，隨著配合煤粒度的增大，煤的揮發分增大，配合煤的黏結指數降低；同時，煤的奧亞膨脹度相差較大，其中，＞5mm的煤為僅收縮；結合各單種煤煤質情況分析，隨著配合煤粒度的增大，煤中弱黏煤的含量逐漸增大。

圖1 不同粒級揮發份關系圖

圖2 不同粒級GR.I關系圖

由圖3和表5可知，＜1mm煤平均隨機反射率為0.928，煤種以焦煤、肥煤為主，不黏區間的占比大量為除塵粉；1mm～3mm煤平均隨機反射率為1.091，煤種以焦煤居多；＞5mm煤中弱黏煤含量最多。

圖3 不同粒級煤巖區間關系圖

表5 不同粒級配合煤煤巖分析數據

3 焦炭質量情況

3.1 40kg焦爐試驗條件

按照同一試驗條件：實際裝煤量為44.44kg（濕煤），粉碎細度71%±1%，水分10%±0.5%，結焦時間17.5h，裝煤溫度800℃，焦餅中心溫度控制在（950±30）℃，堆密度為0.76t／m3的條件下，控制＜1mm煤的質量分數分別為42.7%、47.4%、52.1%、57.0%，進行結焦性試驗（見表6），發現配合煤的成焦率比較一致，但在＜1mm煤質量分數為52.1%時，成焦率達到最大，為88.13%。

表6 實驗參數

由圖4～圖6可知，隨著＜1mm煤質量分數的增大，焦炭的灰分、硫分變化不大。焦炭的抗碎強度與反應后強度變化趨勢正好相反，焦炭的抗碎強度越低，反應后強度越高，當＜1mm煤質量分數為52.1%時，焦炭的抗碎強度最低為79.5%，反應后強度最大為41.5%。

圖4 不同＜1mm煤質量分數配合煤40kg焦爐試驗成焦率關系圖

3.2 焦炭質量情況

圖5 不同＜1mm煤質量分數配合煤40kg焦爐試驗M40關系圖

圖6 不同＜1mm煤質量分數配合煤40kg焦爐試驗CSR關系圖

3.3 焦炭光學組織特征（見第67頁圖7及表7、表8）

在同一配比的情況下，＜1mm煤質量分數的不同，焦炭的光學組織有差異，其中，在＜1mm煤質量分數為52.1%時，焦炭中的完全纖維組織明顯提高，并且其變化趨勢與焦炭的反應后強度一致。

圖7 不同＜1mm煤質量分數配合煤40kg焦爐試驗焦炭光學組織關系圖

4 結論

1）隨著配合煤粒度的增大，煤的揮發分增大，配合煤的黏結指數降低。

2）在同一配比的情況下，隨著＜1mm煤質量分數的不同，所得焦炭的質量不同，其中，在＜1mm煤質量分數為52.1%時，焦炭中的完全纖維組織明顯提高，反應后強度達最大值，相反，焦炭的抗碎強度最小。

3）過細的粉碎配合煤對改善焦炭熱性質有所提高，但對焦炭冷態強度有所影響，根據本次試驗結果得出，＜1mm煤質量分數控制在45%～50%為宜。

表7 焦炭質量分析

表8 焦炭光學組織分析