提高焦炭質(zhì)量的途徑

1、提高焦炭質(zhì)量的技術(shù)途徑 焦炭在在高爐煉鐵中中的地位和作作用 焦炭在高爐爐煉鐵中是不不可缺少的爐爐料，對高爐爐煉鐵技術(shù)進進步的影響率率在30%以以上，在高爐爐煉鐵精料技技術(shù)中占有重重要的地位。焦焦炭對高爐煉煉鐵的作用是是： (1)主要要的熱量來源源。高爐煉鐵鐵炭素(包括括焦炭和煤粉粉)燃燒所提提供的熱量，占占高爐煉鐵總總熱量來源的的71%。隨隨著噴煤比的的提高，焦炭炭用量在逐步步減少。 但是，焦焦炭的用量總總是要大于噴噴煤量。理論論最低焦比為為250kgg/t, 焦焦炭在風口燃燃燒掉55%65%。 (2)還原劑。焦炭還原作用是以C和CO形式來對鐵礦石起還原作用。爐料到風口焦炭溶反應為25%35%

2、。 (3)生鐵的溶碳。在高爐煉鐵過程中焦炭中的碳是逐步滲透到生鐵中。一般鑄造生鐵含碳3.9%左右，煉鋼生鐵在4.3%左右。生鐵滲碳消耗焦炭7%10%。 (4)爐料的骨架作用。焦炭在高爐內(nèi)是起骨架作用，支撐著煉鐵原料(燒結(jié)礦，球團礦，天然塊礦)，又起到煤氣的透氣窗作用。 焦炭的4種作用中，提供熱源的主導作用不會改變，這就決定3個理論焦比最低值。低于這個最低值，高爐煉鐵就難以正常生產(chǎn)，或經(jīng)濟上就不合算了。在各種條件下高爐煉鐵中碳的還原作用和滲碳功能不會有較大的變化。在高噴煤比條件下，焦炭的骨架作用會顯得更加突出，相應對焦炭的質(zhì)量要求也會越來越高。否則，是難以實現(xiàn)高噴煤比，高爐煉鐵不能正常生產(chǎn)。焦炭

3、從料線到風口平均粒度減少20%40%。劣質(zhì)焦炭和熱反應性差粉化率會很大。寶鋼高爐缸內(nèi)的焦炭粒度可達33mm。 高爐煉鐵對焦炭質(zhì)量的要求 各國根據(jù)資源條件，高爐煉鐵要求的焦炭質(zhì)量是有較大差別(詳見表1)。但是，工業(yè)發(fā)達國家的焦炭質(zhì)量是明顯優(yōu)于中國，這是這些高爐技術(shù)經(jīng)濟指標優(yōu)于中國的重要原因。 表1各國冶金焦炭質(zhì)量情況 指標中 國美國德國瑞典韓國英國日本荷蘭法國俄羅斯級 級級Garg蒂森SSAB浦項含硫S，1%0.60.610.800.811.00.660.590.650.650.60.60.80.6塊度，mm257525702560M40,%80.076.072.083.38484.387.1D

4、I8087.891.2M2590M10，%8.09.010.07.26.76.25.85.56灰分，%12.012.1013.5013.5115.07.589.28.511.31099.41010水分，%40mm4.01.025mm5.02.02540mm12.04.754.5 美國GGary廠焦焦炭的揮發(fā)份份為1.8%，德國蒂森森和瑞典SSSAB分別為為1.1%和和1.0%。我我們認為，焦焦炭的揮發(fā)份份應控制在00.5%11.0%為宜宜。過高會有有生焦存在，焦焦炭強度差；過低是由于于煉焦過火的的原因，這時時焦炭裂紋多多，易碎。 1高高爐大型化以以后對焦炭質(zhì)質(zhì)量提出了高高要求，並對對焦炭熱性能

5、能有要求 高爐大大型化以后，料料柱增高后，料料的壓縮率提提高了，透氣氣性變差。特特別是爐缸容容積變大以后后，爐缸的焦焦炭狀態(tài)對高高爐生產(chǎn)的影影響更大了。煉煉鐵工作者希希望對不同容容積高爐焦炭炭有不同的質(zhì)質(zhì)量，詳見表表2。焦炭質(zhì)質(zhì)量標準中應應有熱性能的的要求。 焦炭含含有K2O+Na2O有有害雜質(zhì)含量量小于3.00Kg/t。 表2不同容積高高爐對焦炭質(zhì)質(zhì)量要求爐容,m3 1000 2000 3000 4000 5000 M40,% 78 82 84 85 86 M10,% 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 反應后強度CSR,% 58 60 63 65 66 反應后指數(shù)CRI,% 28 26

6、 25 25 25 灰分,% 13.0 13.0 12.5 12.0 12.0 硫分,% 0.7 0.7 0.65 0.60 0.60 粒度,mm 2075 2575 2575 2575 3075 大于上限,% 10 10 10 10 10 小于下限,% 8 8 8 8 8 2焦焦炭質(zhì)量變化化對高爐煉鐵鐵的影響 表3焦炭質(zhì)量對對高爐煉鐵的的影響 焦炭質(zhì)量變化 燃料比 生鐵產(chǎn)量 高爐利用系數(shù) 渣量增加 灰分+1.0% +1%2% -2%-3% 2.7%2.9% 硫分+0.1% +1.0%3.0% -2%-5% 水分+1.0% +1.1%1.3% -2%-5% M40+1% -5.6Kg/t +0

7、.04 M10-0.2% -7Kg 從表33可看出焦炭炭質(zhì)量變化對對高爐煉鐵的的影響是比較較大的。通過過洗煤可以降降低煤炭中的的灰分和硫分分，采用干法法熄焦可以降降低焦炭的水水分，提高主主焦煤的配比比和條取綜合合技術(shù)裝備可可以改善焦炭炭的M40和和M10指標標。從技術(shù)上上講上述措施施均是可行的的。但是要把把技術(shù)與經(jīng)濟濟管理相結(jié)合合，找出最佳佳操作點，同同時還要考慮慮到資源供給給的條件。所所以各企業(yè)要要根據(jù)客觀條條件，本企業(yè)業(yè)技術(shù)裝備現(xiàn)現(xiàn)狀，科學、合合理地提出不不同時期不同同爐容的高爐爐對焦炭質(zhì)量量標準。 提高高焦炭質(zhì)量的的技術(shù)辦法1 資源條件的的制約 據(jù)統(tǒng)計，我我國煤炭資源源保有儲量為為100

8、700億噸，其中中可開采儲量量為18911億噸，但煉煉焦煤的儲量量占全國煤炭炭貯量的255.28%，主主要煉焦煤種種 (焦煤和和肥煤) 的的儲量又在煉煉焦煤儲量的的40%以下下。所以，僅僅靠提高主焦焦煤的配比來來提高焦炭質(zhì)質(zhì)量是不科學學，也不經(jīng)濟濟的?，F(xiàn)在我我國焦炭生產(chǎn)產(chǎn)能力已超過過3億噸。22006年上上半年全國規(guī)規(guī)模以上煉焦焦企業(yè)共生產(chǎn)產(chǎn)焦炭1.22897億噸噸，同比增長長13.633%。按這種種發(fā)展態(tài)勢估估計，我國煉煉焦煤資源很很快就會出現(xiàn)現(xiàn)供應緊張的的局面。所以以，我們應依依靠煉焦科技技進步，逐步步減少主焦煤煤的配比，而而又不影響焦焦炭質(zhì)量，甚甚至有所提高高，才能實現(xiàn)現(xiàn)我國煉焦工工業(yè)的

9、可持續(xù)續(xù)發(fā)展。 2 建建立合理的煉煉焦煤基地和和優(yōu)化配煤 焦灰灰質(zhì)量的優(yōu)劣劣主要取決于于煉焦煤的性性質(zhì)。所以，合合理選擇煉焦焦煤基地是保保障焦炭質(zhì)量量的首要措施施。煉焦煤基基地的理想條條件是：煤質(zhì)質(zhì)好(含碳高高，灰分少，含含硫低，可磨磨和可選性好好，強粘接性性好等)、性性能穩(wěn)定，供供應量穩(wěn)定，價價格適中，爭爭取運距短等等。能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)主焦煤、肥肥煤、氣煤、瘦瘦煤，1/33焦煤(或氣氣肥煤)等煤煤種的優(yōu)化配配置。最終煉煉焦煤的揮發(fā)發(fā)在25%30%，膠膠質(zhì)層厚度YY值為1418mm，奧奧亞膨脹度bb20%，基基氏流動度MMF為50100dddpm，在配配合煤有足夠夠的粘結(jié)性時時還要配入軟軟固溫度區(qū)間

10、間較大的煤，煤煤巖相組分比比例要適當(在平均最大大反射率Rmmax1.3時，惰性性組分為255%32%；在平均最最大反射率RRmax11.3時，惰惰性組分為225%300%)，煤的的灰分、硫分分、磷含量、KK2O和Naa2O的含量量均要符合要要求。一般強強粘接性煤配配比在55%60%。 3 優(yōu)化煤的粉碎工藝 煉焦用煤的粉碎和粒度組成對焦炭質(zhì)量影響較大。不應當把各種煤先混合再去粉碎，要根據(jù)不同煤種(巖相組成的硬度差異)，按不同粒度要求進行粉碎和篩分（可使用機械或風力）。對于硬度較高的氣煤等煤種要細破碎，對于易粉碎的焦煤和肥煤可有較大的粒度。不同煤種，分組進行粉碎，提出不同粒度要求，這叫做選擇粉碎

11、煤工藝。這種工藝能夠提高煤的結(jié)焦性和減少焦炭裂紋，進而提高焦炭質(zhì)量。要通過試驗，優(yōu)化出本企業(yè)的最佳配氣煤度的方案，來指導煉焦優(yōu)化生產(chǎn)。我國煉焦配煤中難破碎的氣煤配比較高，要重視對氣煤的細粒度要求，是可以獲得較好的經(jīng)濟效益。我國已開發(fā)出不同煤種配煤后焦炭性能預測的軟件。 4 煤的調(diào)濕 煤的調(diào)濕是將煤在裝爐之前除掉一部分水分，并要保證水分低，且穩(wěn)定。一般控制水分在6%左右。脫濕有顯著的節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟效益，同時可以提高焦炭質(zhì)量。如煤的水分能穩(wěn)定在6%左右，其焦炭產(chǎn)量可提高7.7%，裝爐密度可提高4%7%，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)D150提高0.8%1.5%。煤脫濕可使用流化床技術(shù)，用焦爐煙道氣與濕煤進行熱交換；也

12、可以使用干熄焦發(fā)電機抽出的蒸汽為熱源，在回轉(zhuǎn)式干燥機（多管）內(nèi)間接熱交換。 5 配添加劑 在煉焦煤中適量配入粘結(jié)劑、抗裂劑等非煤添加劑，可以改善煤的結(jié)焦性能。配入粘結(jié)劑工藝適用于低流動性的弱粘結(jié)性的煤種，可以改善焦炭的機械強度和焦炭的反應性?？沽褎┦褂霉に囘m用于高流動性的高揮發(fā)性煤種，可增大焦炭塊度，提高強度、改善焦炭氣孔結(jié)構(gòu)，提高焦炭反應后強度。我國一些焦化廠用無煙煤（或焦粉）作為抗裂劑，其技術(shù)要求是尋找最佳粒度、配量、混勻方法等。這樣可以擴大煉焦煤源或減緩半焦收縮，增大焦炭塊度。 6 煤的搗固 把煤搗固，使其密度提高到9501150kg/m3,可使焦炭M40提高1%6%，M10降低2%4%

13、，反應后強度CSR，提高1%6%。在焦炭質(zhì)量變化不大的條件下，煤搗固可以多配5%20%弱粘結(jié)性的氣肥煤、氣煤，這樣可少用主焦煤。 煤搗固的方法，一般是在焦爐外進行。將煤壓塊狀(可方型、長型、球型等)。與散狀煤料混合裝入焦爐，可提高裝爐煤料的密度。當配入30%50%的型煤時，其煤的密度可達800kg/m3，可以顯著改善焦炭質(zhì)量，同時可以允許增加10%15%的弱粘結(jié)性煤的用量。 7 結(jié)焦速度和悶爐 降低結(jié)焦速度和悶爐都是延長結(jié)焦時間。對于粘結(jié)性能好的煤，延長結(jié)焦時間可以提高焦炭的強度。其機理是：焦餅在焦爐內(nèi)成熟之后，再經(jīng)過一段時間悶爐，達到提高焦炭質(zhì)量的目的。實踐表明，延長結(jié)焦時間1小時，可提高焦

14、炭M401%。 8 干熄焦 采用惰性氣體熄滅紅熱焦炭的熄焦方法稱之為干法熄焦。干熄焦與濕法焦對比、干熄焦的焦炭M40可提高3%8%，M10降低0.3%0.8%，焦炭反應必降低，粒度均勻。進而改善了高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟標(焦比降低2%，產(chǎn)量提高1%)，提高了鋼鐵企業(yè)的市場競爭力。 干法熄焦可以減少熄焦對環(huán)境的污染、同時可以回收紅焦顯熱的80%。能量轉(zhuǎn)化為電能，又能緩解電力供應緊張。據(jù)計算，年處理能力110萬t的干熄焦炭裝置，噸焦收益在63.09扣除噸焦綜合成本38.70元，可獲凈利噸焦24.39元。 9 新型熄焦方法 改進傳統(tǒng)的濕法熄焦，在噴淋量和控制方法上進行改進，即可熄焦，又使焦炭水份降低(在2

15、%4%)、穩(wěn)定，粒度均勻，裂紋減少，實現(xiàn)提高焦炭質(zhì)量。現(xiàn)在比較成熟的工藝有，德國的穩(wěn)定熄焦和美鋼聯(lián)的低水分熄焦工藝。我國萊鋼、武鋼邯鋼和鞍鋼等企業(yè)已引用。 10 煤預熱工藝 將裝爐煤預熱到150200后再裝爐，不但可以降低煤中的水份，而且可以提高煤的流動性進而提高了裝爐煤的密度。這樣有利于煤的表面粘結(jié)和界面反應，進而改善了焦炭的氣孔結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)焦炭質(zhì)量的提高。煤的預熱可以提高焦爐的生產(chǎn)能力和降低煉焦工序能耗。實施煤的預熱尚存在一些技術(shù)難點，影響了該技術(shù)的進一步推廣。 11 焦爐應向大型化發(fā)展 焦爐增加炭化室室容積的辦法是可以提主焦爐高度(如由4.3m升高到6m)，也可以增加炭化室寬度。增加焦爐炭

16、化室容積的好處是提高裝爐煤的散密度(煤進入高的炭化室下落時間長，動能增大致)使煤壓實，炭化室的寬度增大，減少了煤對炭化室爐墻的“邊壁效應”)，煤餅加大后熱態(tài)煤顆粒之間接觸點多，熱解液相產(chǎn)物和氣象物多，膨脹壓力大，利于煤的表面粘接和界面反應，實現(xiàn)提高焦炭質(zhì)量和節(jié)約能耗。 大型焦焦爐自動化水水平高，生產(chǎn)產(chǎn)出焦炭質(zhì)量量穩(wěn)定，勞動動產(chǎn)率高，成成本低。 使用同同樣煤種煉焦焦，6m焦爐爐生產(chǎn)的焦炭炭比4.3mm焦爐的M440要高3%4%，MM10降低00.5%。 2 加強對焦爐爐的管理 焦爐的的操作水平和和熱工制度對對焦炭質(zhì)量、焦焦爐壽命，生生產(chǎn)成本均有有較大的影響響，建立起相相應的管理制制度。穩(wěn)定配配煤

17、、穩(wěn)定操操作、穩(wěn)定焦焦炭質(zhì)量是實實現(xiàn)焦化生產(chǎn)產(chǎn)的前提條件件。要最大限限度地減少人人為變動因素素。不是搞放放衛(wèi)星創(chuàng)高產(chǎn)產(chǎn)活動。也不不要低生產(chǎn)率率作業(yè)。任何何劇烈的變動動，均會影響響焦炭質(zhì)量和和焦爐壽命。建建立設備定檢檢定修制度，采采用先進的爐爐體修補技術(shù)術(shù)，加強對人人員的繼續(xù)工工程教育，使使勞動者的技技能得到不斷斷補充和提高高是建立現(xiàn)代代企業(yè)管理制制度的需求。大大焦爐要采用用自動控溫技技術(shù)，加強日日常焦爐熱工工調(diào)節(jié)。對于于保證焦爐爐爐溫均勻，焦焦炭成熟均勻勻，節(jié)能降耗耗、提高和穩(wěn)穩(wěn)定焦炭質(zhì)量量是十分重要要的。要科學學地管理焦爐爐生產(chǎn)。 專家們們認為，在不不改變煉焦配配煤比條件下下，焦炭質(zhì)量量與裝爐煤的的備煤工藝，煉煉焦工藝，焦焦炭的后處理理有