煉焦煤料的預(yù)處理

1、煉焦煤預(yù)處理技術(shù)第三章中國煤炭資源豐富，煤種齊全，儲量居世界第三位。據(jù)地質(zhì)勘探部門預(yù)測，中國煤炭儲量將達(dá)到數(shù)百億噸，目前已探明儲量將超過1萬億噸。然而，中國煤炭儲量的區(qū)域分布非常不均衡，其中華北煤炭儲量最大，約占中國探明儲量的50%，西北地區(qū)也占全國儲量的30%。這兩個(gè)地區(qū)的煤炭總儲量已占全國的80%以上，而全國第一的西南地區(qū)的儲量不足9%，華東地區(qū)更少，僅占全國的5%左右。1.配煤的意義1 .中國煤炭資源分布，第一節(jié)煉焦配煤，根據(jù)中國煤炭儲量中的煤種，電力用煤比重較大，占全國的70%以上，而煉焦用煤比重不到30%。不粘煤和長焰煤占全國煤炭儲量的1/4以上，主要集中在華北和西北地區(qū)。在煉焦煤中

2、，氣煤和1/3煉焦煤的儲量比例最高，幾乎占中國煉焦煤資源的一半；肥煤資源最少，僅占中國煉焦煤儲量的1/8左右；煉焦煤儲量相對較大，占我國煉焦煤的20%以上；貧煤和貧煤約占中國煉焦煤的15%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國約80%的商品煤直接或間接用作燃料，10%以上用作煉焦煤、化肥和其他工業(yè)用煤，不到10%用作出口煤。煉焦配煤技術(shù)是煉焦中采用的配煤技術(shù)，一方面是由煤的分布引起的，更重要的是，為了提煉優(yōu)質(zhì)焦炭，必須采用配煤技術(shù)。煙煤粘結(jié)得到的焦炭強(qiáng)度波動大，煉焦煤精制的焦炭抗壓強(qiáng)度高，M40值平均大于75%，波動范圍也小，標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為4.96%；肥煤和1/3焦煤的焦炭強(qiáng)度M40明顯低于焦煤，但肥煤精制的焦炭耐磨性

3、M40值最低，焦粉率最低，波動幅度最小。在主要煉焦煤中，貧煤的抗醉強(qiáng)度和耐磨性最差。氣肥煤的特點(diǎn)是焦粉率低，但強(qiáng)度差。煉焦煤是一種煉焦性很強(qiáng)的煉焦煤，其揮發(fā)分(Vdaf)一般在16%之間。加熱時(shí)，可生成熱穩(wěn)定性高的膠體。單獨(dú)煉焦可以獲得尺寸大、裂紋少、抗壓強(qiáng)度和耐磨性高的焦炭。然而，單獨(dú)煉焦時(shí)膨脹壓力很高，有時(shí)容易推焦。一般來說，最好用作煉焦配煤。肥煤是一種中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性煉焦煤，其揮發(fā)分約為25.5%。加熱時(shí)會產(chǎn)生大量膠體。單獨(dú)煉焦可以生產(chǎn)出熔融性好、強(qiáng)度高的焦炭，其耐磨性優(yōu)于相同揮發(fā)分的煉焦煤。它是配煤煉焦的基礎(chǔ)煤。然而，在單煤精煉過程中產(chǎn)生的焦炭中有許多裂紋，并且在焦炭根部經(jīng)常發(fā)現(xiàn)蜜

4、蜂焦炭。1/3焦煤是一種中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性焦煤，本質(zhì)上是煉焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤。單煤煉焦可以生產(chǎn)出熔融性好、強(qiáng)度高的焦炭。焦炭的抗壓強(qiáng)度接近肥煤，其耐磨性明顯高于肥煤和氣煤。因此，可用于中高爐單煤煉焦，也是配煤煉焦的良好基礎(chǔ)煤。焦化時(shí)，用量可在較大范圍內(nèi)波動，可獲得高強(qiáng)度焦炭。氣肥煤是一種高揮發(fā)分、高膠體厚度的煉焦煤。有人稱之為液體肥料煤。煉焦性能比氣煤高，但比肥煤低，膠體更強(qiáng)但更薄(即膠體粘度小)。用單種煤煉焦時(shí)，會產(chǎn)生大量的氣體和液體化工產(chǎn)品。最適合高溫干餾生產(chǎn)城市煤氣，然而，焦炭的壓碎強(qiáng)度和耐磨性低于其它焦煤等級。焦炭易碎，有許多縱向裂紋。一般來說，配煤煉焦時(shí)，添加更多的氣煤可

5、以提高煤氣和化工產(chǎn)品的產(chǎn)量。一些氣煤也可以在高溫下獨(dú)立干餾產(chǎn)生城市煤氣。1/2中粘結(jié)性煤是一種揮發(fā)分范圍廣、粘結(jié)性中等的煉焦煤。部分煤與單種煤煉焦時(shí)會形成一定強(qiáng)度的焦炭，因此應(yīng)作為配煤煉焦的原料。然而，用單一煤煉焦時(shí)，焦炭強(qiáng)度差，焦粉率高。因此，它可以主要用作煤氣化或發(fā)電用煤。目前，中國還沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)僅生產(chǎn)1/2中粘煤的礦井。因此，配煤煉焦具有以下意義：節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤，擴(kuò)大煉焦煤來源，充分利用各種單種煤的煉焦特性，提高焦炭質(zhì)量。在保證焦炭質(zhì)量的前提下，增加煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)量和煤氣量，有利于延長焦?fàn)t壽命和延長焦?fàn)t作業(yè)時(shí)間。洗煤。從原煤到焦炭的灰分、硫和磷等雜質(zhì)對煉鐵極為有害。為了去除這些雜質(zhì)，必

6、須對原煤進(jìn)行洗滌，洗滌后得到的精煤稱為精煤。配煤。煉焦煤本身可以煉制成優(yōu)質(zhì)焦炭，而某些種類的煤本身不能煉制成焦炭，但可以與其他種類的煤配合煉制成焦炭。通過這種方式，不同種類的煤將被混合并按照適當(dāng)?shù)谋壤旌铣苫烀?。目前，世界各地的焦化廠幾乎都采用配煤煉焦，即煉焦煤與其他煤種(一至五種或六種)混合使用。配煤的作用：1)煉焦煤資源稀缺，配煤可以大大節(jié)約主要煉焦煤。2)雖然煉焦煤的煉焦性能較好，但一些主要煉焦煤在煉焦過程中膨脹壓力較高，對爐體造成損壞，有些還含有較多的雜質(zhì)。上述問題可以通過配煤來解決。3)煉焦煤價(jià)格高，配煤煉焦可以降低焦炭成本。什么樣的煤可以單獨(dú)煉焦，什么比例的混煤可以煉制成優(yōu)質(zhì)焦炭，

7、都需要通過實(shí)驗(yàn)來確定。(200公斤小焦?fàn)t或鐵箱實(shí)驗(yàn))、煉焦煤預(yù)處理技術(shù)、配煤原則：(1)保證焦炭質(zhì)量符合要求；(2)在焦?fàn)t生產(chǎn)中，注意不要產(chǎn)生過大的膨脹壓力，在煉焦結(jié)束時(shí)要有足夠的收縮，以免推焦困難和損壞爐體；(3)充分利用該地區(qū)的煤炭資源，合理運(yùn)輸，盡可能縮短煤源之間的平均距離，降低生產(chǎn)成本；(4)應(yīng)盡可能適當(dāng)增加高揮發(fā)分的煤，以提高化工產(chǎn)品的產(chǎn)量；5)在保證焦炭質(zhì)量的前提下，多配置氣煤等弱粘結(jié)性煤，盡可能少使用優(yōu)質(zhì)煉焦煤，努力合理利用我國煤炭資源和煉焦煤預(yù)處理技術(shù)。此外，還應(yīng)考慮焦?fàn)t爐體、回收車間生產(chǎn)能力和選煤車間設(shè)備的具體情況。如果爐體損壞嚴(yán)重，配煤的膨脹壓力應(yīng)較低。當(dāng)回收車間生產(chǎn)能力較

8、大時(shí)，可以添加更多高揮發(fā)分的煤?？傊?，配煤比的制定應(yīng)遵循上述原則。根據(jù)配煤理論，制定初步配煤方案，然后進(jìn)行試生產(chǎn)。煉焦煤的預(yù)處理技術(shù)，配煤煉焦定義：將兩種或兩種以上的單種煤以適當(dāng)?shù)谋壤鶆蚧旌?，使各種煤取長補(bǔ)短，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)焦炭，合理利用煤炭資源，增加煉焦化工產(chǎn)品。配煤原則：以氣煤和肥煤為基本煤種，適當(dāng)摻入煉焦煤，使粘結(jié)組分和細(xì)化組分的比例適當(dāng)，盡可能摻入高揮發(fā)分的弱粘結(jié)煤。配煤理論和焦炭質(zhì)量預(yù)測由于煤結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性，很難提出一個(gè)普遍適用的配煤理論和方法目前常用的配煤理論和焦炭質(zhì)量預(yù)測方法有：1 .粘結(jié)劑和纖維組分的配煤概念，2 .揮發(fā)份和流動性的配煤概念和焦炭質(zhì)量預(yù)測方法，3 .配煤理論

9、和焦炭質(zhì)量預(yù)測方法，4 .煉焦煤預(yù)處理技術(shù)。配煤質(zhì)量指標(biāo)及其計(jì)算方法：水分、灰分、揮發(fā)分、硫含量、膠層厚度、膨脹壓力、粘結(jié)性和細(xì)度等。不同的焦炭用戶有不同的質(zhì)量要求，因此配煤指標(biāo)也不同。煉焦煤預(yù)處理技術(shù)。煤的含水量是否穩(wěn)定主要取決于單個(gè)煤的含水量。如果水分太少，會惡化焦?fàn)t裝煤的操作環(huán)境；水分過多會使裝煤操作變得困難。通常，每增加1%的水分，焦化時(shí)間將延長約20分鐘。較高的水分會延長結(jié)焦時(shí)間，增加結(jié)焦耗熱量。過多的水分會影響焦炭產(chǎn)率和焦?fàn)t壽命。盡力穩(wěn)定配煤的水分含量，從而穩(wěn)定焦?fàn)t的加熱溫度。為了降低水分含量，入爐煤應(yīng)避免直接進(jìn)入配煤罐，并應(yīng)在煤場堆放一定時(shí)間，入爐煤的水分含量可通過排水或干燥來穩(wěn)

10、定。通常，將混煤的水分含量穩(wěn)定在8%更合適。粉塵，煉焦煤預(yù)處理技術(shù)，2。在灰分煉焦過程中，煤中幾乎所有的灰分都轉(zhuǎn)化為焦炭。配煤煉焦率一般為7080%，焦炭灰分是配煤灰分的1.31.4倍?；曳质且环N惰性物質(zhì)，灰分含量越高，附著力越低?；覡a顆粒比煤更大更硬。灰粒與焦炭之間有明顯的界面，膨脹系數(shù)不同。當(dāng)半焦收縮時(shí)，灰顆粒變成裂紋中心?；鹕交翌w粒越大，裂縫越寬、越深、越長。因此，混煤灰分越高，焦炭強(qiáng)度越低。焦炭的灰分高于煤的灰分。為什么？3.硫是配煤煉焦中的有害物質(zhì)?；烀旱牧蚝靠梢酝ㄟ^控制配煤比來調(diào)節(jié)，因此硫含量可以控制在1.1左右。在確定配煤比時(shí)，必須同時(shí)考慮灰分、硫分和焦炭強(qiáng)度的要求。降低混煤硫

11、含量的根本途徑是降低洗精煤的硫含量，或與低硫洗精煤混合。煉焦煤預(yù)處理技術(shù)；4.混煤的煤化指數(shù)：干燥無灰揮發(fā)物的Vdaf鏡質(zhì)體的平均最大反射率。揮發(fā)分Vdaf的測定方法簡單，能準(zhǔn)確反映煤的煤化程度。煉焦煤預(yù)處理工藝、煤粘附指數(shù)和煤粘附指數(shù)是影響焦炭強(qiáng)度的重要因素。反映粘結(jié)能力大小的適宜指標(biāo)范圍如下：粘結(jié)指數(shù)G=5872，最大厚度Y=1722mm毫米，最大流動性MF=701000DDPM，Oya膨脹指數(shù)bt50%。一般來說，混煤的粘結(jié)指數(shù)不能用單煤的粘結(jié)指數(shù)來根據(jù)添加劑的性質(zhì)來計(jì)算。煉焦煤預(yù)處理技術(shù)，6混煤的膨脹壓力混煤的膨脹壓力是由多種因素決定的，混煤在熱解過程中各組分之間存在相互作用，因此其膨

12、脹壓力只能通過實(shí)驗(yàn)方法測定。使用200公斤的實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t，炭化室一側(cè)的爐壁是可移動的，膨脹壓力由可移動的爐壁和框架之間的壓力測量裝置測量。根據(jù)我國的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，膨脹壓力的極限值應(yīng)不超過137196帕。煤的細(xì)度煤的細(xì)度是指煤在混合煤中粉碎后的質(zhì)量百分比小于3毫米。常規(guī)煉焦煤的細(xì)度約為80%，糖化煉焦煤的細(xì)度一般大于85%。細(xì)度過低，配煤不均勻，焦炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，強(qiáng)度降低。如果細(xì)度過高，不僅會增加粉碎機(jī)的功率消耗，而且會降低設(shè)備的生產(chǎn)能力，從而盡可能地降低粒徑小于0.5毫米的細(xì)粉含量，以5.配煤試驗(yàn)上述配煤理論可以粗略指導(dǎo)配煤，但要獲得優(yōu)質(zhì)焦炭和確定配煤方案，必須通過配煤試驗(yàn)。1配煤試驗(yàn)a的目的：為新

13、建焦化廠尋找供煤基地，在節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤的前提下，確定合理的配煤方案；檢測新建煤礦的煤質(zhì)，評價(jià)配煤煉焦性能，擴(kuò)大煉焦煤來源；c .對生產(chǎn)中使用的煉焦煤進(jìn)行工藝試驗(yàn)，拓展煉焦配煤方式，提供增產(chǎn)提質(zhì)措施；另外，當(dāng)改變煤種或大范圍調(diào)整配煤比時(shí)，還必須進(jìn)行配煤試驗(yàn)。煉焦煤預(yù)處理技術(shù)。配煤試驗(yàn)中煤源調(diào)查和煤樣采集(1)煤源調(diào)查要求準(zhǔn)確，必須了解煤礦的名稱、地理位置、生產(chǎn)規(guī)劃、開采能力和洗選能力；(2)制定抽樣計(jì)劃。如果采集原煤樣品，必須先進(jìn)行洗選和浮選試驗(yàn)，然后制樣。如果收集干凈的煤，可以直接制備；(3)分析煤樣的煤質(zhì)，包括工業(yè)分析、巖相分析、全硫測定、粘結(jié)指數(shù)測定等。(4)根據(jù)分析結(jié)果，初步確定煤質(zhì)，制

14、定配煤方案；(5)根據(jù)配煤方案，將洗好的煤粉碎，然后在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)焦?fàn)t和半工業(yè)試驗(yàn)焦?fàn)t中進(jìn)行煉焦試驗(yàn)。煉焦配煤試驗(yàn)(1)小焦?fàn)t試驗(yàn)(2)焦?fàn)t試驗(yàn)和煉焦煤預(yù)處理技術(shù)(1)小焦?fàn)t試驗(yàn)配煤煉焦試驗(yàn)設(shè)備包括：2公斤、45公斤試驗(yàn)小焦?fàn)t和鐵箱試驗(yàn)、4.5公斤膨脹壓力爐200公斤試驗(yàn)爐中國最常用的試驗(yàn)爐是200公斤試驗(yàn)爐。小型焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)為：炭化室有效長度為800毫米，炭化室有效高度為900毫米，炭化室平均寬度為450毫米，有效容積為0.32立方米，炭化時(shí)間為16小時(shí)，裝煤量(干煤)為0.23噸/孔火道平均溫度為1050，煉焦煤預(yù)處理工藝和試驗(yàn)用原煤樣品需先洗，洗干凈的煤應(yīng)先粉碎后混合。所需配煤指標(biāo)：一次干煤

15、230公斤，細(xì)度85.5%，水分101%。按照9: 00的取樣方法，將每個(gè)煤樣從實(shí)驗(yàn)室煤樣中取出，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室對煤樣進(jìn)行測試。混合煤樣采用堆積錐四分法堆積成厚度不超過最大粒徑3倍的圓餅。以圓餅的中心為中心，以圓餅半徑的1/2和7/8的長度為半徑，畫兩個(gè)圓，畫四條互成45度角的直線，在兩個(gè)圓和直線的交點(diǎn)上，在中心的4個(gè)點(diǎn)和9個(gè)采樣點(diǎn)上交替取指定質(zhì)量的煤樣。煉焦煤預(yù)處理技術(shù)、配煤計(jì)算，均采用干法配煤將各種煤粉單煤充分混合，并按計(jì)算量向煤中均勻噴水(煤粉時(shí)精煤的含水量為46%)。裝料前炭化室壁表面溫度不得低于940，焦?fàn)t平均煙道溫度應(yīng)為1050。要求：試驗(yàn)焦?fàn)t煙道溫度必須均勻穩(wěn)定，上下兩側(cè)溫差不超過

16、10，兩側(cè)平均溫差不超過10。出焦后立即熄焦。除了測量水分、灰分、硫和揮發(fā)性物質(zhì)，焦炭還應(yīng)測量機(jī)械強(qiáng)度和篩分成分。(2)焦?fàn)t試驗(yàn)通過了200公斤小型焦?fàn)t試驗(yàn)，并選擇了最佳方案。然后，根據(jù)該方案，在生產(chǎn)焦?fàn)t上選擇一個(gè)或幾個(gè)焦?fàn)t進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。用途：用于判斷推焦是否順利，以及該配煤方案能否達(dá)到規(guī)定的焦炭質(zhì)量，從而決定煤炭能否在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。注意：在焦?fàn)t開孔試驗(yàn)中，必須嚴(yán)格控制配煤比、細(xì)度和水分，并控制結(jié)焦時(shí)間、焦餅中心溫度、焦餅厚度煉焦煤預(yù)處理技術(shù)，第二節(jié)擴(kuò)大煉焦配煤的途徑擴(kuò)大煉焦煤來源的基本途徑主要包括以下幾個(gè)方面：(1)為了利用大量的高揮發(fā)分弱粘結(jié)性煤，通常通過爐外干燥、預(yù)熱和搗固進(jìn)行煉焦。對于高揮發(fā)分弱粘結(jié)性煤，可采用選擇性破碎和提高配煤比；(2)為了提高化工產(chǎn)品的收率，提高焦炭的質(zhì)量或制造特殊焦炭，可以加入添加劑進(jìn)行煉焦；(3)為了使用高硫煤進(jìn)行煉焦，可以采用精煉含硫焦炭。煉焦配煤方式的拓展。搗固煉焦。向焦化中添加添加劑。用干煤煉焦。用預(yù)熱的煤煉焦。用煤餅煉焦。粘合硫磺焦炭。煉焦煤