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，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，可生成熱穩(wěn)定性高的膠體。單獨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，單獨煉焦時膨脹壓力很高，有時容易推焦。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%。加熱時會產(chǎn)生大量膠體。單獨煉焦可以生產(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，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，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，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，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旌铣苫烀骸Ｄ壳埃澜绺鞯氐慕够瘡S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)煉焦煤價格高，配煤煉焦可以降低焦炭成本。什么樣的煤可以單獨煉焦，什么比例的混煤可以煉制成優(yōu)質(zhì)焦炭，

7、都需要通過實驗來確定。(200公斤小焦?fàn)t或鐵箱實驗)、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，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，焦化時間將延長約20分鐘。較高的水分會延長結(jié)焦時間，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。灰分是一種惰性物質(zhì)，灰分含量越高，附著力越低。灰燼顆粒比煤更大更硬。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，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，必須同時考慮灰分、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、脹壓力只能通過實驗方法測定。使用200公斤的實驗焦?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，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。1配煤試驗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，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，還必須進(jìn)行配煤試驗。煉焦煤預(yù)處理技術(shù)。配煤試驗中煤源調(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)制定抽樣計劃。如果采集原煤樣品，必須先進(jìn)行洗選和浮選試驗，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，然后在實驗室試驗焦?fàn)t和半工業(yè)試驗焦?fàn)t中進(jìn)行煉焦試驗。煉焦配煤試驗(1)小焦?fàn)t試驗(2)焦?fàn)t試驗和煉焦煤預(yù)處理技術(shù)(1)小焦?fàn)t試驗配煤煉焦試驗設(shè)備包括：2公斤、45公斤試驗小焦?fàn)t和鐵箱試驗、4.5公斤膨脹壓力爐200公斤試驗爐中國最常用的試驗爐是200公斤試驗爐。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，炭化時間為16小時，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，將每個煤樣從實驗室煤樣中取出，同時在實驗室對煤樣進(jìn)行測試?；旌厦簶硬捎枚逊e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，畫兩個圓，畫四條互成45度角的直線，在兩個圓和直線的交點上，在中心的4個點和9個采樣點上交替取指定質(zhì)量的煤樣。煉焦煤預(yù)處理技術(shù)、配煤計算，均采用干法配煤將各種煤粉單煤充分混合，并按計算量向煤中均勻噴水(煤粉時精煤的含水量為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試驗通過了200公斤小型焦?fàn)t試驗，并選擇了最佳方案。然后，根據(jù)該方案，在生產(chǎn)焦?fàn)t上選擇一個或幾個焦?fàn)t進(jìn)行工業(yè)試驗。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際生產(chǎn)中應(yīng)用。注意：在焦?fàn)t開孔試驗中，必須嚴(yán)格控制配煤比、細(xì)度和水分，并控制結(jié)焦時間、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