配合煤煉焦時硫分轉化規(guī)律的研究

1、配合煤煉焦時硫分轉化規(guī)律的研究     眾所周知，硫是焦炭中的有害雜質，為降低焦炭中的硫含量、優(yōu)化焦炭質量，研究配合煤煉焦時硫分的轉化情況是十分必要的。為此，我們進行了一系列40kg小焦爐試驗，進行模擬配煤試驗，找出了單種煤硫分與配合煤煉焦時所得焦炭硫分的關系，對預測焦炭質量、避免焦炭中硫分過高具有積極的意義。1   試驗的提出1.1  單種煤、配合煤及焦炭間的硫含量關系     煤中硫含量屬于化學性質指標，配合煤僅是單種煤的物理配合，相互之間的關系屬于加和性質。配合煤硫分可

2、按單種煤硫分加和法計算，也可直接測定。     在煉焦過程中，煤中的硫酸鹽和硫化鐵部分轉化為FeS , CaS , FenS(n+1)而殘留在焦炭中（S殘）；另一部分有機硫則轉化為氣態(tài)硫化物，在流經高溫焦炭層縫隙時，部分與焦炭反應生成復雜的硫碳復合物（S復）而轉入焦炭中，其余部分則隨煤氣排出(S氣），隨焦爐煤氣帶出的硫量因煤中硫的存在形態(tài)及煉焦最終溫度而異。     由煤到焦炭的過程，受熱解、焦炭產率（或叫成焦率）和硫的形態(tài)影響，其中成焦率大，相對轉化率就較大；有機硫多，轉化進入焦炭中的硫就少。1.2 &

3、#160;“硫滯留值”概念的提出     因有機硫與無機硫在煉焦時的轉化情況不一樣，且比較復雜，如果想直接從煤中有機硫和無機硫的含量入手就比較困難。本文從研究單種煤含硫的角度出發(fā)，發(fā)現單種煤在煉焦時，焦炭中硫與單種煤中硫的比值波動很大，于是提出了“硫滯留值”的概念，通過這個值來幫助研究配合煤煉焦時硫轉化的情況，對于較好地預測焦炭的硫含量、更好地實現煉焦配煤具有積極的意義。               硫滯留值（焦炭含硫量/配合煤含硫量）×100%

4、1.3  試驗方案的提出     2006年10月2007年10月期間，中潤公司在分析日常化驗數據時發(fā)現，幾次更換配煤比后，配合煤中硫分的波動與焦炭硫分的波動并不一致。為此，我們進行了一系列試驗，首先研究單種煤煉焦時的硫分變化情況，再進行不同煤種配煤煉焦的試驗，通過試驗找出了其中的規(guī)律來指導生產。2   試驗原料及方法2.1  試驗原料     中潤公司所用的煉焦煤有60%70來自開灤各大煤礦，其余的煤種主要來自山西各煤礦，這些煤種的煤源穩(wěn)定，煤質波動不大

5、，單種煤煉焦時，硫分的波動也不大。2.2  試驗方法     所有單種煤、配合煤的試驗數據均來自40kg小焦爐的煉焦試驗。取40kg干基煤裝入煤箱，推入預先升溫至800的炭化室爐膛，并迅速關閉爐門，通電打開燃燒室控制儀表，進入8001050的升溫程序，結焦時間控制在14h左右，焦餅中心溫度達到950時出爐。     硫分的分析方法依據國家標準GB/T 214-1996煤中全硫的測定方法及GB/T 2286-1991焦炭全硫含量的測定方法測定。3   試驗數據及分析3.1

6、60; 原料煤分析      各原料煤的工業(yè)分析結果見表1。3.2  配煤方案      各種配煤方案見表2。表1          原料煤的工業(yè)分析數據序號煤  種Ad%Vdaf%St , %硫的滯后值煤中硫焦中硫1呂家坨焦煤10.4622.630.750.6688.002屯蘭焦煤9.5521.100.760.6686.843孝義焦煤9.9625.620.910.8492.314孝西焦煤9.07

7、22.230.930.7883.875柳林焦煤9.1019.801.040.8278.856西曲焦煤10.2619.761.060.9286.797呂梁焦煤7.9422.460.990.8383.848范各莊肥煤10.8430.080.980.8182.659錢營肥煤10.8832.990.830.6881.9310唐山礦1/3焦煤11.5832.050.480.48100.0011三給瘦煤9.6615.110.990.8383.8412紅墻弱黏煤5.9433.170.540.4990.7413巨強弱黏煤5.8732.510.480.48100.0014興旺弱黏煤5.5530.670.480.

8、4287.50                     注：唐山礦1/3焦煤、巨強弱黏煤中硫的滯留值達到100%，可能是這些煤中有機硫含量高，                          不易清除，在結焦時全硫率反而會因質量的減少而增高。表2   

9、60;  10個配煤方案的配煤比配煤序號呂家坨焦煤屯蘭焦煤西曲焦煤柳林焦煤范各莊肥煤唐山礦1/3焦煤興旺弱黏煤1208925182022089251820配煤序號呂家坨焦煤通化焦煤范各莊肥煤唐山礦1/3焦煤黑龍江1/3焦煤玉豐弱黏煤紅墻弱黏煤巨強弱黏煤31821182055134182118205513配煤序號呂家坨焦煤屯蘭焦煤柳林焦煤范各莊肥煤錢營肥煤唐山礦1/3焦煤興旺弱黏煤匯海弱黏煤517812131020164620512131020164配煤序號呂家坨焦煤孝義焦煤呂梁焦煤范各莊肥煤錢營肥煤唐山礦1/3焦煤興旺弱黏煤三給瘦煤72287101520135822871015201

10、17配煤序號呂家坨焦煤孝義焦煤呂梁焦煤范各莊肥煤錢營肥煤唐山礦1/3焦煤興旺弱黏煤青瓷窯氣煤三給瘦煤9228710152013510228710102013553.3  各配合煤、焦炭的硫分及滯留值      配合煤、焦炭中的硫分及滯留值見表3。表3      配合煤、焦炭硫分及滯留值序號配煤的含硫量St%焦炭含硫量St硫的滯留值10.760.6281.5820.760.6788.1630.740.6790.5440.760.6788.1650.790.7088.6160.800.7290.00

11、70.860.7688.3780.880.7686.3690.860.7384.88100.870.7282.763.4   數據分析     比較1號與2、3號與4、5號與6號的配煤方案，均是同類煤種間的變換（焦煤與焦煤，弱黏煤與弱黏煤）其共同的規(guī)律是：單種煤中硫滯留值低的配煤（(1、4、5號)，其配合煤煉焦時硫滯留值也低。比較7號與8、9號與10號配煤方案，是不同類煤種間的變換（弱黏煤與瘦煤，肥煤與瘦煤）。其中的區(qū)別是單種煤的硫滯留值低的配合煤煉焦時，硫滯留值不一定低，其規(guī)律性不強，各煤之間的相互影響也需要進一步研究。4   結論     通過40kg小焦爐試驗，可得到各單種煤的硫滯留值，從而進一步判斷煤質。但要注意的是，該試驗應建立在煤種比較穩(wěn)定的基礎上，如果煤質波動比較大，單種煤的硫滯留值會有變化。    （1