贫瘦煤与不同炼焦煤配伍性研究

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1、2010年6月8日—11日2010年第四届全国焦化技术及生产年会贫瘦煤与不同炼焦煤配伍性研究项茹薛改凤鲍俊芳陈鹏[武汉钢铁（集团）公司研究院，湖北武汉，430080]【摘要】对细粉碎后贫瘦煤，与气肥煤、肥煤、1/3焦煤及焦煤按重量比1:1进行配伍共结焦实验。研究结果表明：在保证焦炭质量的前提下，要提高贫瘦煤的配入量，必须有充足的肥煤和气肥煤配入量，适度限制焦煤和1/3焦煤的配入量；1/3焦煤在结焦过程中的膨胀性和流动性远远低于气肥煤和肥煤，因此其与贫瘦煤共结焦结果不同于常规的结焦机理。【关键词】煤结焦强度性能机理炼焦煤资源日益紧缺，开拓并应用新的配

2、煤技术，合理利用煤炭资源并拓宽炼焦煤资源，成为我国优化和节约炼焦煤，提高煤炭资源利用效率的重要途径。近年来，根据武钢的来煤情况反映出：瘦煤贫瘦化现象严重，如五阳瘦煤粘结指数由原来的45下降到现在的20以下，而且随着煤层采掘深度加深，瘦煤继续瘦化的现象会更加严重。因此，贫瘦煤参与配煤炼焦的合理技术也是炼焦技术行业急需解决的问题，目前各企业大多采用优化配煤或预粉碎等炼焦新工艺进行配用[1-4]。论文对贫瘦煤细粉碎后，与高G值的气肥煤、肥煤、1/3焦煤及焦煤共结焦配伍性能进行比较研究。1.实验1.1试验原料的选取试验用煤种：鹤壁贫瘦煤、新汶气肥煤、两渡肥

3、煤、七矿1/3焦煤、八矿焦煤。各单种煤工业分析结果见表1。表1工业分析试样名称Ad/%Vdaf/%GXmmY/mmSt,d/%鹤壁北贫瘦煤9.5815.68182320.38新汶气肥煤7.3041.439832.5321.73两渡肥煤8.3030.109221261.46七矿1/3焦煤10.9531.0988.02421.50.52八矿焦煤10.2926.829016210.401.2试验方法1.2.1煤的工业指标分析按照国标进行。1.2.2炼焦试验用1Kg小型坩埚焦炉，将细粉碎到-0.4mm的贫瘦煤分别与气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤按1:1比例

4、配比，进行共结焦小型坩埚试验，温度控制250℃以前升温4~5℃/min；250~700℃升温3℃/min，700~950℃升温4℃/min，950℃恒温3~4h，自然冷却后的焦样进行各项结构性能测定。1.2.3焦炭热性能：参照国标GB/T4000-2008《焦炭反应性与反应后强度的测试方法》进行。热反应性炉采用新国标推荐的武钢研究院研制的以耐碱蚀的刚玉管为反应器的新型炉子，反应时间为1h，其它条件同国标。1.2.4焦炭结构强度[5]：参照原苏联TOCT9521标准。取3~6mm干燥焦炭样50ml称重，放入内径为25.4mm，长305mm的管中，同时

5、放入直径为15mm的钢球5个。以25+0.5r/min的速度旋转800转，取出样品后，用1mm812010年6月8日—11日2010年第四届全国焦化技术及生产年会的方孔筛在振筛机上振筛4min，用筛上物质量占入鼓焦炭质量的百分数作为结构强度（SSI）。焦炭显微强度：取0.6~1.25mm的焦样2g，放入内径为25.4mm，长305mm的管中，同时放入直径为8mm的钢球12个，以25+0.5r/min的速度旋转800转，取出样品后，用0.21mm和0.6mm的方孔筛在振筛机上振筛4min，把>0.6mm，0.21~0.6mm，-0.21mm各级焦样质

6、量的百分数分别以R1、R2、R3表示，R1+R2作为显微强度（MSI）。1.2.5焦炭光学组织测试：参照YB/T077-1995《焦炭光学组织的测定方法》规程，将各焦块制取焦样，再进行光片制作，并采用数点统计法用德国进口的MSP—200显微镜进行焦炭光学显微结构测试。2.结果与讨论2.1结构强度和显微强度的变化细粉碎后的贫瘦煤分别与气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤共焦焦炭的显微强度和结构强度分析结果见表2。表2贫瘦煤与不同炼焦煤共焦焦炭强度配煤添加煤种SSI/%MSI/%贫瘦煤：焦煤(肥煤或气肥煤)=1：1焦煤74.6343.411/3焦煤66.48

7、43.73肥煤78.2250.58气肥煤85.8846.89由2表可以看出：气肥煤由于结焦过程中生成的液相具有更优异的流动性，可最大限度地包围贫瘦煤惰性粒子，结构强度最大。肥煤生成的液相流动性稍次于气肥煤，与贫瘦煤共焦的结构强度低于气肥煤高于焦煤，由于肥煤成焦以粗粒镶嵌为主，而气肥煤以细粒镶嵌为主，共焦的显微强度肥煤最高。焦煤与细粉碎的贫瘦煤共结焦时的相互结合力较小，共焦结构强度较低。1/3焦煤与细粉碎后的贫瘦煤共焦的显微强度与焦煤相近，但结构强度明显低于其它煤种。2.2热性能变化表3贫瘦煤与不同炼焦煤共焦焦炭热性能配煤添加煤种CRI/%CSR/%

8、贫瘦煤：焦煤(肥煤或气肥煤)=1：1焦煤20.7553.631/3焦煤24.532.4肥煤23.7558.00气肥煤27.