低品质煤替代高品质煤炼焦研究.pdf

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1、第43卷第2期煤化工Vo1.43No.22015年4月CoalChemicalIndusApr.2015低品质煤替代高品质煤炼焦研究孔德文,晁世永,严雅明,李洪祥,赵红超,李艳鹏(河北钢铁集团唐山钢铁股份有限公司,河北唐山063020)摘要利用4Okg实验焦炉,对唐山钢铁股份有限公司常用炼焦煤进行低品质煤替代高品质煤的炼焦实验研究,结果表明,在保证3000m3级高炉用焦炭质量的前提下,瘦煤替代焦煤的极限比例为14%;瘦煤、气煤替代1/3焦煤的最佳比例分别为15%、8%,可达到优化配煤结构、降低配煤成本和综合利用煤炭资源的目的。替代实验初步说明低品质煤替代高品质煤炼焦,具有

2、较好的经济效益,可进一步在生产焦炉上进行综合优化。关键词炼焦,配煤,低品质煤,高品质煤,替代实验文章编号:1005-9598(2015)一02—0001-04中图分类号:TO520.6文献标识码:A随着钢铁生产量的增加,焦炭的需求量不断增1.2实验方案大,使得优质炼焦煤资源逐渐减少,且随着煤炭资源瘦煤变质程度高,黏结性差,在炼焦过程中主要的深度开采,煤质的劣化程度日益加重[I-2]。高炉大型起骨架、增大焦炭块度和缓和收缩能力的作用。单种瘦化和喷吹技术的发展,延长了焦炭在高炉内的停留时煤很难成焦,其成焦结构以纤维和片状结构为主l5]。间,焦炭作为高炉内不可替代的料柱骨架,需

3、要较高肥煤与瘦煤共碳化时,肥煤产生较丰富的胶质体,其的品质,才能达到高炉冶炼的要求[3-4]。如何最大限度流动性很好,很容易铺展至瘦煤形成的纤维和片状结地利用低品质煤生产优质焦炭已成为炼焦行业需研构周围,加之肥煤本身以粗粒镶嵌结构为主,在高温究的重要课题。河北钢铁集团唐山钢铁股份有限公司下有较好的强度,与瘦煤有较好的配伍性[6-7]。焦煤形从煤种替代理论出发,用瘦煤替代焦煤,瘦煤、气煤分成的胶质体流动性较差,且黏结力较弱,无法与瘦煤别替代1/3焦煤,得出不同替代比例条件下焦炭质量有较好的配伍性阳]。1/3焦煤与瘦煤共碳化时,其胶质的变化,确定各煤种间的替代极限,并分析了低

4、品质体的铺展能力比肥煤差,黏结纤维和片状结构的能力煤替代高品质煤后的经济效益。也较差,且形成一定量的散碎结构,不利于焦炭质量的提高。1实验各煤种之间的替代实验方案列于表2,其中方案A1一A5为瘦煤替代焦煤的实验方案,替代比例从8%到1.1原料16%;方案B1~B7为瘦煤替代1/3焦煤的实验方案,替实验用各煤种的煤质指标列于表1。代比例从0至30%,方案C1一c5为气煤替代1/3焦煤表1实验用煤的煤质指标的实验方案,替代比例从2%到10%。煤种A%Vf/%Sd/%RS/mmY/mmG1.3实验设备及方法肥煤lO.7833.311.181.113232491控制40kg小焦炉

5、的装炉温度为700℃,炼焦温焦煤9.8421.341.381.351191487度为1050℃,炼焦时间为960min,高温焖炉时间为1/3焦煤1O.7233.680.570.959312090120min。焦炭的冷强度及热态性能分别按6B/T2005—瘦煤10.2515.841.o0I.2322171194、GB/T4o0O一1996进行测定。气煤1O.6636.730.590.926491175收稿日期:2014-12-27作者简介:孔德3C(1984~),男,内蒙古满洲里,工程师,博士,2006年本科毕业于辽宁科技大学,现从事焦化、高炉炼铁相关技术工作,E-mail

6、:kongdewenl984@126.com。一2一煤化工2015年第2期表2瘦煤替代焦煤、瘦煤和气煤分别替代113焦煤的配煤方案%方案气煤1/3焦煤肥煤焦煤瘦煤Al6l8185O8A261818481OA3618184612A46l8184414瘦槐比/%一-—40一▲—10A5618184216图2瘦煤替代焦煤对焦炭冷强度的影响Bl53O155O0虑焦炭的冷、热强度变化,当瘦煤替代焦煤的比例为B25251550514%时,焦炭的各项指标最优(CSR为68.1%,CRI为B352O155O1026.8%,M∞为87.6%,l。为6%),故14%为瘦煤替代焦煤B4515l

7、55Ol5B5510155020的极限配比。B655155O252.2瘦煤替代1/3焦煤炼焦结果分析B75015503O从表1瘦煤和1/3焦煤的成分可知,瘦煤灰分比Cl222l844141/3焦煤低0.47%,硫分高0.43%,瘦煤替代部分1/3C242O184414焦煤炼焦后,焦炭灰分含量将降低,硫分含量将升高。C36181844l4瘦煤替代1/3焦煤对焦炭冷强度和热强度的影响分C4816184414别见图3和图4。由图3、图4可知,当瘦煤替代比例C51014184414小于15%时,焦炭的随着替代比例的增加先逐渐增大再保持

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