通过对非炼焦煤改性拓展炼焦煤资源的应用基础研究

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1、重庆大学硕士学位论文1绪论1．1炼焦煤的供需现状1．1．1中国炼焦煤资源储量状况我国煤炭资源相对丰富，已探明可采储量为7300多亿吨【啦】，但炼焦煤资源还相对较少，炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量的26．25％，气煤占炼焦煤资源的一半以上，值得注意的是强粘结性煤稀缺，肥煤、气肥煤储量和焦煤储量分别仅占我国煤炭总储量的3．37％和6．20％。如果观察其占炼焦煤储量比重，也可以看出，肥煤、气肥煤和焦煤分别占其储量的12．8l％和23．61％，两者之和也不过占炼焦煤储量的1／3强。还应指出的是，这些强粘结性煤储量中还包括相当数量的难选、高硫煤资源，它们是不能用作炼焦原料的【¨J

2、。而且我国炼焦煤资源在地区和炼焦煤品种上分布明显存在不平衡，无论是炼焦煤储量还是总资源量中，均以华北地区占绝大多数，从炼焦煤的经济可采储量看，华北地区为379．59亿吨，占全国炼焦煤储量的57．37％。其量居第2位的为华东区，经济可采储量为114亿吨，占全国炼焦煤储量的17．24％，西南、东北、西北和中南三区的炼焦煤储量依次减少【6】。如果按2001年全国生产炼焦煤5．55亿吨和实际可采煤量占经济可采储量的50％计算，目前中国的炼焦煤储量仅可开采60年；如果按2003年的煤产量16亿吨，其中炼焦煤按40％计算，则全国经济可采的炼焦煤储量也就可以生产50多年【71。我国

3、无烟煤，贫煤、褐煤分别约占全国煤炭储量的17．6％、7．6％及14％，而高挥发分弱粘结性煤炭资源也相对丰富，其中长焰煤、不粘煤、弱粘煤约占全国煤炭储量的25％强⋯oJ。1．1．2中国炼焦煤的生产与使用现状近几年来，全球钢铁产量持续增长，全球焦炭市场随之走高，作为焦炭生产原料的炼焦煤，市场表现更是供需两旺。2004年全国炼焦原煤产量达8．84亿吨以上，占全国原煤产量的44％【111，也就是中国炼焦原煤产量几乎占全国原煤产量的一半。在2001年全国消耗的9亿多吨动力用煤中，其中有3．5亿吨属于炼焦煤牌号。这表明中国炼焦煤开发力度过大，导致不少炼焦煤作为动力煤使用，特别是产

4、量较大的气煤和1／3焦煤，每年均有大量作为动力煤使用。从2001年分牌号的炼焦煤产量看，以气煤和1／3焦煤产量最多，分别达14247万吨和11725．5万吨，各占全国炼焦煤产量的25．86％和21．28％，主焦煤的产量居第三位，近9680万吨，占炼焦煤总产量的17．57％，肥煤的产量居第四位，为5530万吨，占全国炼焦煤总量的10％。也就是在中国的炼焦煤产量中，各煤种之间的比例很不协调。而在配煤炼焦中，强粘结性煤(焦煤和肥煤)一般应占50％一60％，但实际上中国焦煤和肥煤的总产率还不到炼焦煤总量的28％，这意味着中国炼焦工业所需的强粘结性煤重庆大学硕士学位论文1绪论至

5、少缺1／2。特别是中国的焦煤和肥煤的可选性又普遍低于结焦性相对较弱、变质程度较低的气煤和1／3焦煤，因而在炼焦精煤中的焦煤和肥煤的比例更显不足。而目前炼焦常配入大量的1／3焦煤和部分气煤，由于强粘结煤的配比不足，从而导致中国生产的冶金焦炭大部分为Ⅲ级焦和II级焦，I级焦很少【6lf12】。鉴于中国炼焦煤中的焦煤和肥煤的储量、产量均不足，导致我国炼焦煤需进口才能满足炼焦需要，在2001年炼焦煤进口为30万吨，2003年1—7月份进口炼焦煤82万吨，又由于受安全生产的需要，一些产煤地区己关闭了小煤矿，更加导致了我国炼焦煤市场的紧张局势【l毛14J。1．2焦炭对炼焦煤质量的

6、要求焦炭是高炉炼铁必不可少的燃料和原料。在炼铁过程中，焦炭既作为燃料为冶炼过程提供热源，又作为主要的还原剂，同时为维持炉内料柱的透气性，使高炉能够正常运行，还需要有一定的块度和强度ll引。随着高炉大型化和强化冶炼技术的发展，对焦炭强度的要求也日益提高。焦炭的强度可分为耐磨强度和抗碎强度。在焦炭受到摩擦力和冲击力作用的情况下，当焦炭外表面承受的摩擦力超过气孔壁强度时，产生表面薄层分离现象，形成碎屑和粉末，焦炭抵抗此种破坏的能力称为耐磨强度。当焦炭承受冲击力时，焦炭沿结构的裂纹或缺陷处碎成小块，焦炭抵抗此种破坏的能力称为抗碎强度。耐磨强度和抗碎强度是通过转鼓试验来确定的。

7、在规定的条件下，焦炭在转鼓内破坏到一定程度后，用粒度小于或大于某定值的碎焦数量或碎焦数量占试样总量的百分率表示耐磨强度：而用粒度大于某定值的块焦数量或块焦数量占试样总量的百分率表示抗碎强度。各国的转鼓试验在装置尺寸、鼓内构造、试样粒度和质量、转鼓的转速和转数以及筛孔与表示方法等方面都有所不同。目前，我国采用德国的米贡转鼓试验方法来测定焦炭的强度。抗碎强度用M40(M25)来表示，是指经过转鼓试验之后大于40mm(25InIn)的块焦数量占试样总量的百分率。№(M25)愈大，表明焦炭的抗碎强度愈高。耐磨强度用Mlo表示，是指转鼓试验之后小于10衄的碎焦