探究入爐煤水分對焦炭強(qiáng)度的影響

孫芳艷

摘 要：目前我國煤炭供應(yīng)質(zhì)量嚴(yán)重不足，煤炭供應(yīng)呈下降趨勢影響原因較多。煤炭的運輸距離較短，導(dǎo)致運輸過程中含水量較高，了解入爐煤水分對焦炭強(qiáng)度的是十分必要的。基于此，筆者將分析與探討入爐煤水分對焦炭強(qiáng)度的影響。

關(guān)鍵詞：入爐煤水分;焦炭強(qiáng)度;影響

引言：控制入爐煤的水分是在焦炭制備的過程中的重要工藝指標(biāo)，入爐煤的含水率影響著焦煤強(qiáng)度。因此合理控制入爐煤的含水量是焦化廠選煤管理的重要環(huán)節(jié) 這就要求相關(guān)企業(yè)采用有效控制技術(shù)，以保證焦炭的強(qiáng)度，提高煤炭的質(zhì)量。

一、保證焦炭強(qiáng)度的意義

焦炭強(qiáng)度是衡量活性焦熱性能的重要指標(biāo)，反應(yīng)了焦炭在使用環(huán)境溫度和大氣條件下，在外力作用下的抗破碎磨損能力。其中反應(yīng)強(qiáng)度尤為重要，降低焦炭的反應(yīng)性，提高焦炭反應(yīng)后的強(qiáng)度，才能保證高爐各項指標(biāo)的順利運行和優(yōu)化，有利于焦化廠增加焦炭產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。

二、入爐煤水分對焦炭強(qiáng)度的影響

（一）入爐煤水分對煤堆密度比重的影響

入爐煤水分對焦炭產(chǎn)量的一定影響，過多水分會增加了煤耗。但是入爐煤過多的水分，提高了粘結(jié)性會導(dǎo)致煤炭反應(yīng)堆的比重降低。如果配煤水分變化較大，調(diào)整工作跟不上，焦餅易過熱或不成熟，極容易影響焦炭質(zhì)量。而入爐煤水分揮發(fā)分含量過高，收縮率大，易導(dǎo)致焦炭平均粒徑呈條狀減小，抗壓強(qiáng)度降低，焦炭的孔壁變薄，孔率增大。而揮發(fā)分含量低，收縮小，易使?fàn)t壁壓力增大，推焦困難，損壞焦?fàn)t設(shè)備，揮發(fā)分應(yīng)應(yīng)該作為配煤的重要參數(shù)加以控制，

（二）入爐煤水分對焦?fàn)t溫度的影響

入爐煤水分含量過高不僅影響焦炭的消化時間，而且影響焦炭的收縮率和轉(zhuǎn)化率，導(dǎo)致密度降低孔隙率，增加不良后果。反應(yīng)后的強(qiáng)度考慮到入爐煤水過低會導(dǎo)致粉塵過多等惡化。加熱速度與煤質(zhì)有著密切的關(guān)系，因為加熱速度的提高可以使煤質(zhì)膠體的溫度范圍變寬，在增加流動性的基礎(chǔ)上提高煤質(zhì)的粘結(jié)性，使焦塊致密。具體來說加熱速度的增加改變了煤熱解的動態(tài)過程，增加了膠體的溫度保持范圍。因為隨著加熱速度的增加，相鄰層之間的連接強(qiáng)度會增加，使收縮應(yīng)力增大，從而產(chǎn)生更多的裂紋。由此可見，合理應(yīng)用加熱速度有利于降低對焦炭質(zhì)量的影響。粘結(jié)性是煤在隔絕空氣的條件下加熱時形成塑料膠體，粘結(jié)自身或加入惰性物質(zhì)的能力，是煉焦煤的一項重要技術(shù)性能。煤質(zhì)結(jié)塊指數(shù)是影響焦炭強(qiáng)度的重要因素。上述這些也受到了入爐煤水分的影響，不僅會影響焦?fàn)t溫度，還會對煤炭強(qiáng)度造成一定影響。

三、 焦化廠加強(qiáng)焦煤水分控制措施

（一）加強(qiáng)煤場密閉改造

目前大多焦化企業(yè)堆積煤料多為露天，這導(dǎo)致入爐煤在煤場儲存期間受到天氣環(huán)境影響較大，特別是在雨季，會帶來大量水分。同時露天煤場在無風(fēng)時，到處都會出現(xiàn)煤塵，不僅會破壞自然環(huán)境，還會造成原煤污染和浪費。為了保護(hù)環(huán)境，控制入爐煤水分，焦化企業(yè)必須對煤場進(jìn)行封閉改造，減少煤炭污染和降水對煤炭的影響，進(jìn)而保證焦炭強(qiáng)度。

例如焦化廠在提高焦炭質(zhì)量的過程中，可以建立合理的加熱系統(tǒng)，保證焦炭質(zhì)量與水分的穩(wěn)定，使整個爐內(nèi)焦炭溫度適中。供熱系統(tǒng)的建立需要根據(jù)焦餅中心溫度、裝煤量、配煤含水量、結(jié)焦時間等來確定，并在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格執(zhí)行。同時焦化廠要合理控制爐溫均勻性，確保焦炭的均勻成熟，并在制定的供熱系統(tǒng)的控制下考慮能源消耗，由此減少入爐煤水分，保障焦炭強(qiáng)度。

（二）控制煤場環(huán)境

在堆積煤炭時，焦化廠一般采取集中堆放的形式。由此會造成煤炭污染、含水量過高等情況。入爐煤揮發(fā)水分含量過高，收縮率增大，易導(dǎo)致平均粒徑減小，抗壓強(qiáng)度降低，孔壁變薄，孔隙率增大。如果揮發(fā)水分含量過低，收縮率就會降低，容易增加爐壁壓力，甚至?xí)p壞相關(guān)設(shè)施設(shè)備。可見揮發(fā)水分是影響焦炭質(zhì)量的主要因素。因此焦化廠有必要對該參數(shù)進(jìn)行合理控制，以提高焦炭質(zhì)量。

例如焦化廠要合理控制煤場環(huán)境，合理安排每個排水設(shè)施。而且焦化廠可以根據(jù)實際情況將每個品牌的煤炭進(jìn)行分類，并且放入單獨的空間。此外焦化廠可以組織相關(guān)人員利用鏟子時不時地轉(zhuǎn)動煤料，使焦炭自然瀝水，保持干燥狀態(tài)，進(jìn)而增強(qiáng)焦炭的強(qiáng)度。

（三）優(yōu)化煤炭生產(chǎn)與運輸環(huán)節(jié)

焦化廠應(yīng)該優(yōu)先考慮煤炭生產(chǎn)和運輸，規(guī)定相關(guān)操作人員應(yīng)根據(jù)運煤量的水分條件，控制和調(diào)整運煤單上的煤料流量。當(dāng)水分較高時，適當(dāng)減少輸送量。而當(dāng)時間延長時，入爐煤水分會盡量蒸發(fā)，進(jìn)一步保證焦炭的強(qiáng)度。

例如焦化廠在裝煤過程中，要快速，裝煤量要均勻，煤餅不要太高或太低，但應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)。同時焦炭質(zhì)量的提高離不開相關(guān)工藝的合理使用，熄焦合理也有利于提高焦炭的機(jī)械強(qiáng)度和粒度均勻性。因此焦化廠采用合理的熄焦工藝和運焦工藝，有利于提高焦炭強(qiáng)度，保障焦炭質(zhì)量。

四、結(jié)論

加強(qiáng)控制入爐煤的水分，有利于提高煤炭質(zhì)量，是焦化企業(yè)選煤管理的重要目標(biāo)。入爐煤水分、煤堆密度比重等工藝指標(biāo)，對焦炭強(qiáng)度有重要影響，必須嚴(yán)格控制。由此焦化廠要合理調(diào)整配煤參數(shù)，讓入爐煤水分保持合理范圍，有效地改善焦炭的強(qiáng)度，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)焦炭。

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