主要炼焦煤对焦炭质量的影响及要求主要炼焦煤对焦炭质量的影响及要求
于振东孔祥伟
摘要:本文就我国煤炭资源现状和我省煤资分布～分析了主要炼焦煤在炼焦上的作用和对焦炭质量的影响～为提高炼焦用配煤的市场竞争找到了一条可供参考的有效径。
关键词:焦炭炼焦配煤
引言
中国煤炭产量在世界产煤国家中名列第一～煤炭作为主要能源在我国国民经济中占有举足轻重的地位重视煤炭的高效、清洁生产和实现以煤炭为基础的化工产品的转化是世纪可持续发展的目标之一。我国煤炭资源分布状况
我国的煤炭资源虽十分丰富～但分布不均～主要集中在华北及西部各区～从表中可看出华北地区的煤炭储量几乎占到全国的一半～西北地区的储量～也高达30%以上。
表一中国各大区的煤炭储量分布,2000年数据, 区名华北东北华东中南西南西北储量,%, 49.9 2.9 6.6 2.95 9.6 30
表二中国各主要产煤省的煤炭资源分布,2001年数据, 省区山西内蒙古陕西新疆贵州宁夏安徽云南山东河北储量25.9 22.3 15.4 9.6 5.2 3.2 2.5
2.4 2.3 2.3 ,%,
3.主要炼焦煤在炼焦上的作用和对焦炭质量的影响煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三种～由于炼焦时很少采用单种煤为原料～
所以烟煤按采取比例的不同～都能被用于配煤炼焦。用多种煤配合炼焦时只需一半以上是强结焦或强粘结性的煤～其余的用结焦性较低的弱粘结煤。在炼焦过程
中主要炼焦煤如气煤肥煤、焦煤和瘦煤分别有着不同的结焦特性和作用～是原料煤配煤影响焦炭质量的主要因素之一～其它工艺条件如加热速度煤料细度等也会影响焦炭的质量。 3.1气煤对焦炭质量的影响
气煤是一种变质程度较低的炼焦煤～在炼焦煤资源中所占比例最大～气煤的挥发分指标较高为28-37%～粘结指数在55-60之间～由于挥发分高生成的焦炭呈长条形状～并且有很多纵向裂纹、块度小、抗碎强度和耐磨强度均较差～一般在配煤炼焦时多配入气煤可增加产气率和化学产品回收率～同时能增加焦炭的收缩度减少膨胀压力。 3.2肥煤对焦炭质量的影响
肥煤是中等及中高挥发分的强粘结性的炼焦煤～它的粘结隋性组分的能力非常强～在焦化过程中起着类似骨架的重要作用～是配煤炼焦中的基础煤～肥煤的胶质层厚度大于25mm～加热时能产生大量的胶质体容易使焦炭的空隙率增大、强度降低～在炼焦配煤中肥煤配比大时应适当多配入瘦煤～或者多配弱粘煤～这样有助于改善焦炭的质量、提高强度～还能充分利用弱粘煤炼焦～因此肥煤是最宝贵的炼焦煤资源。
3.3焦煤对焦炭质量的影响
焦煤是中等及低挥发分的中等粘结及强粘结性的煤。挥发分,20-28%粘结指数,20-65～和挥发分20-28%～、粘结指数50-65、胶质
层厚度?25的煤都是焦煤焦煤加热时能产生热稳定性很高的胶质体～炼出的焦炭结焦性好、快度均匀、裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高～但单独炼焦时膨胀压力大、推焦困难～一般以做为配煤炼焦使用较好。
3.4瘦煤对焦炭质量的影响
瘦煤是一种高变质低挥发芬的中等粘结性的烟煤～粘结性指数在20-65之间～挥发分在10-20%之间～瘦煤分子结构上的多聚芳香环系周围的侧链和官能团少～开始断裂的时间长～因此瘦煤热分解温度高～焦化过程中能产生相当数量的胶体～
形成的焦炭块度大、裂纹少、抗碎强度较好～但种焦炭的耐磨强度差～在配煤中加入瘦煤还可增焦炭块度。
4.炼焦煤对焦炭质量的影响
4.1配煤要有较强的结焦性或粘结性
煤的结焦过程是一个由很多环节构成的极其复杂的工艺～煤的粘结性和结焦性是煤的极为重要的性质。煤的粘结性是煤在隔绝空气受热后能否粘结～其本身和其它隋性物质即无粘结能力的煤成焦块的性质,煤的结焦性是煤隔绝空气受热后能否生成焦炭～即焦炭的强度和块度等性能能否符合铸造焦或冶金焦的要求的性质。煤的粘结性强是煤的结焦
性好的必要条件。弱粘结性的煤其结焦性能一定很低～没有粘结性的煤也就不存在结焦性。
4.2配煤的灰分要低
灰分是惰性物质～是煤中的主要杂质。配煤的灰分在炼焦时不熔融、不粘结也不收缩～能使煤的粘结性变差、焦炭的裂纹增多、机械强度和耐磨强度都会降低。另外配煤灰分将会全部转入焦炭～降低了焦炭的等级～而且在高炉炼铁时会增高焦比、降低铁产量、增加排出量～因此～炼焦用的原煤在配煤之前都应该进行洗选～洗选后的精煤不仅降低了灰分～而且还脱除了煤中的大部分多孔丝炭和木质丝炭等不粘结的惰性组分。从而使粘结成分镜煤和亮煤得到富集～大大提高了炼焦煤的粘结性。
4.3配煤的硫分要低
硫是煤中有害元素～它分为无机硫和有机硫两种炼焦时煤中的硫分约70-80%转入焦炭～炼铁时又转入生铁中～用高硫生铁炼出的钢具有热脆性～钢材中的含硫量大于0.07%～受热后容易发生脆裂现象～煤中的硫特别是硫铁矿硫还能加速煤的风
化与自燃～煤经氧化后粘结性急剧下降通常煤中的硫铁矿可以用洗选办法除去～而硫酸盐硫和有机硫都无法除去。
4.4配煤的挥发分要合适
煤中的挥发分对焦炭的质量影响很大～配煤的挥发分偏低～虽然有利于提高焦炭的机械强度和块度～但焦炭耐磨性差挥发分偏低～可使化学产品炼焦副产品回收率降低,反之挥发分偏高～在炼焦过程中就有较多的裂解产物逸出～产生一个非常大的应力作用于焦炭～从内向外发生崩裂～形成许多细小的裂纹结构～导致焦炭的强度降低。 5.焦炭的合理配煤指标与煤资源的利用
在炼焦生产中为了获得符合质量标准的焦炭～必须控制影响焦炭性能的各种因素～从不同种类的炼焦用煤的结焦性原理可看出～提高焦炭质量的关键是配煤方案是否科学合理以及一些工艺因素～合理的配煤指标还直接影响到整个焦化厂的经济效益。因为原料煤的价格费用是整个焦化厂最主要的成本指标～因此在制定配煤方案时要综合考虑资源概况～做到优势互补～努力降低原料的费用～结合资源配置和焦炭质量的要求～提出合理的煤控制指标。
5.1配煤的基本原则
,1,保证焦炭质量符合国家标准的有关要求" ,2,充分利用本地区现有资源～节约优质炼焦煤" ,3,最大限度地实行区域配煤～做到合理运输防止煤车对流。 ,4,加强质量监督～稳定配煤比例和配煤质量～便于备煤操作和生产管理。
,5,力求做到降低装炉煤的成本。
5.2生产冶金焦和铸造焦的合理配煤指标
冶金焦配煤应符合下列指标
,1,水分8%以下。
,2,灰分根据焦炭质量要求～按有关公式估算。
,3,挥发份应控制在22-25%
,4,硫份控制在1%以下。
,5,胶质层厚度Y值在17-25毫米
,6,黏结指数G应在65以上。
,7,粉碎煤细度0-3毫米在80%左右。
结束语
焦炭是冶金化工和机械制造行业的重要原料和燃料～我国炼焦煤中低硫低灰的主焦煤、强肥煤、好瘦煤资源相对短缺～在保护好宝贵的焦煤资源的同时～要积极拓宽利用非炼焦煤炼焦生产优质价廉冶金焦～才能增强煤化工行业在国外市场上的竞争能能力～我们应不断加强利用型煤技术和捣固焦技术等方面的研究工作。
近期焦炭质量分析报告 自配比六十六生产优二级焦开始，我公司焦炭出现块小、焦块发酥等症状， 焦炭热强度始终达不到60以上，严重影响焦炭质量，给公司带来巨大的经济损 失，按照公司领导要求彻查原因及总结应对方案，现经过详细的数据对比分析、 现场勘查，总结原因及应对措施如下 一、数据分析： 1.其他非重要影响因素数据罗列及其分析 入炉煤指标统计 日期灰分挥发分硫分黏值细度6.15 9.41 27.38 0.82 76.67 91.27 6.16 9.31 27.03 0.80 75.97 90.99 6.17 9.40 27.22 0.77 76.75 90.86 6.18 9.51 27.14 0.76 75.50 89.95 6.19 9.70 27.47 0.76 76.20 91.72 6.20 9.89 28.17 0.75 78.57 91.90 焦化执行配比配比1：宁乐贫瘦17% 优质二级焦煤83% 配比2：宁乐贫瘦15% 优质二级焦煤85% 洗煤厂来煤指标统计 日期灰分挥发分硫分黏值 6.16 9.93 30.51 0.88 84.57 6.17 9.78 30.76 0.87 85.67 6.18 10.08 30.90 0.83 89.14 6.19 10.16 30.48 0.86 89.71 6.20 9.97 30.61 0.85 89.67 洗煤配洗方案 众利达13# 5.00 众利达13号15.00 众利达13# 15.00 青海低质煤10.00 青海低质煤10.00 青海低质煤10.00 策克15.00 策克15.00 策克15.00 沃石13下1 30.00 沃石13下1 20.00 沃石13下1 10.00 弘鼎13层10.00 华银11号5 10.00 迪雷10号10.00 蒙古原煤10.00 蒙古原煤10.00 蒙古原煤20.00 华银11#5 10.00 迪雷16#4 10.00 迪雷16号4 20.00 迪雷10号10.00 迪雷10# 10.00 06.15 06.17 06.18 由以上数据可以看出：从原料煤到配合煤及配比方案，各项指标都相对正常 不应该出现热强低于60的情况，且从焦炭的熔融状态上看也相对较好，同时验 证了煤质方面并无问题。
焦炭质量对高炉炼铁的影响 随着高炉采用富氧大喷煤为代表的强化冶炼措施后，高炉的冶炼发生了很大的变化，一个突出的表现就是对焦炭的骨架作用要求更高。随着煤比不断提高，焦炭负荷越来越重，焦炭的冶金性能也越来越受到重视。目前国内大型高炉技术经济指标不高，大多是受原燃料条件尤其是焦炭质量的限制。 标签：焦炭质量的影响；高炉冶炼中的作用；措施 1.1 焦炭水分对高炉冶炼的影响 焦炭水分的波动势必引起称量不准而影响高炉炉况的稳定，并导致铁水中硅、硫含量的变化。水分过高，焦粉粘附在焦块上，影响焦炭强度和筛分，将焦粉带入炉内；如果焦粉不能全部随煤气吹出，将影响高炉透气性和透液性，严重时造成炉缸堆积。从马钢2500m3高炉生产实践过程得知：当焦炭水分控制在4.0%以下时，对高炉冶炼影响不大。当焦炭水分超过4.0%时，则入炉含粉率、炉尘量以及炉尘含炭量将明显上升，高炉顺行状态变差。 1.2 焦炭灰分对高炉冶炼的影响 焦炭在高炉内被加热至高于炼焦温度时，由于焦质与灰分的热膨胀性不同，沿灰分颗粒周围产生裂纹，使焦炭碎裂，含粉增加。焦炭的灰分与强度几乎成线性关系，即灰分增加，强度下降。马钢2500 m3高炉自投产以来，焦炭灰分逐年下降，焦炭的热态性能则逐年提高，而高炉技术经济指标也呈逐年提高之势。焦炭灰分控制在12%以下，高炉生产可以获得比较先进的技术经济指标。 1.3 挥发分对高炉冶炼的影响 焦炭的挥发分含量影响焦炭的耐磨强度和反应后强度。挥发分高，焦炭气孔壁材质疏松，耐磨强度和反应后强度就低；挥发分低，焦炭气孔壁材质致密，耐磨强度和反应后强度就高。焦炭的挥发分含量与炼焦最终温度有关，是焦炭成熟程度的标志；提高炼焦最终温度与延长焖炉时间，使结焦后期的热分解与热缩聚程度增强，使焦炭挥发分含量降低，从而改善焦炭的质量。马钢2500 m3高炉作焦炭的挥发分含量控制在1.2%以下，终点温度和结焦时间分别为l050℃和20h；焦炭的冷态和热态性能均能满足高炉的要求。 1.4 焦炭的冷态改组对高炉冶炼的影响 焦炭的耐磨强度（M40）和搞碎强度（M10）是反映焦炭冷态性能的重要指标。冷态性能好的焦炭，即较高的M40和较低的M10，在筛分设备能力一定的条件下，可以保证人炉焦炭有较好的粒度组成和较低的含粉率，有利于提高高炉块状带的透气性，改善高炉炉况顺行。人炉含粉率低，还可改善炉缸工作状况。虽然目前高炉不断追求强化冶炼，十分重视焦炭的热态性能，但冷态性能也不可
. .. . .. 浅析焦炭强度的影响因素 杜为民 汝州天瑞煤焦化有限公司 2014年10月20日
浅析焦炭强度的影响因素 杜为民 (汝州天瑞煤焦化有限公司 467535) 摘要：焦炭质量受配合煤原料性质和炼焦工艺的影响。在制定配煤方案时,可以V-G作为主要参数,综合平衡V、G、Y、X等参数的影响，同时应严格控制入炉煤粒度、水分、堆比重、干馏温度等工艺指标,以改善焦炭物理性能。 关键词：焦炭配煤参数 汝州天瑞煤焦化有限公司年产焦炭100万吨，中冶焦耐设计大型捣固式焦炉，2011年12月开工，2013年8月投产。炼焦用煤由于受多种因素影响，煤种不固定，储煤量不稳定。煤种有平顶山张村主焦煤、瘦焦煤、瘦煤等；三门峡中硫主焦；山西高硫气肥煤、瘦焦煤等；陕西黄陵1/2中粘煤、1/3焦煤等。根据公司实际情况基本以张村主焦煤为主再辅以其它煤种进行配煤。通过一年来的生产实践，就配合煤V、G、Y、X等参数对焦炭质量的影响做一分析供大家赏析。 一、生产状况 2、几组生产数据 2.1配合煤煤岩分析：
1/2中粘+气煤 29.7% 1/3焦+肥煤 20.0% 焦煤 50.3% 1/2中粘+气煤 18.0% 1/3焦+肥煤 29.2% 焦煤 52.8% 配合煤指标 焦炭指标 Vdaf % G Xmm Ymm ＜3mm % ＜1mm % Vdaf % M40% M10 % CRI% CSR % 28.71 80 89.2 74.7 1.20 85.0 5.3 28.41 83 30.8 17.5 87.6 71.4 1.16 85.2 5.3 31.9 60.2 27.98 83 88.6 71.6 1.23 82.9 5.9 29.9 63.4 27.38 84 87.7 72.5 1.15 85.6 4.8 27.46 82 88.3 71 1.23 84.8 4.6 二、分析 要达到提高焦炭质量,可以从结焦机理等方面寻找途径。从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、黏结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高焦炭强度的。因此从生产试验结果可以看出,配合煤性质是影响焦炭质量的主要因素,是基础。只有合理调节配合煤质量才可得到需要的焦炭质量。 1、影响焦炭质量的煤质因素 1.1 配合煤煤化程度参数 代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf 和镜煤平均最大反射率Rmax 。二者之间存在明显线性相关关系,其关系式为: Rmax= 2.35 - 0.041Vdaf 挥发分容易测定,且可按加成性计算，因此只需对挥发分重点分析。 在成焦过程中,挥发分Vdaf 与收缩度α呈正相关系数,如图1所示。 配合煤指标 焦炭指标 Vdaf % G Xmm Ymm ＜3mm % ＜1mm % Vdaf % M40% M10% CRI% CSR % 27.72 81 33.8 16.5 89.2 72.4 1.32 85.2 4.6 32.3 58.2 27.78 76 89 73.3 1.21 85 6.4 27.48 82 88.7 71.2 1.24 85.9 5.7 32.1 57.6 27.66 80 89.9 73.3 1.2 85.3 5.9 27.42 79 88.3 71.7 1.22 84.9 6.8
- - - 浅析焦炭强度的影响因素 杜为民 汝州天瑞煤焦化有限公司 2014年10月20日
浅析焦炭强度的影响因素 杜为民(汝州天瑞煤焦化有限公司467535) 摘要：焦炭质量受配合煤原料性质和炼焦工艺的影响。在制定配煤方案时,可以V-G作为主要参数,综合平衡V、G、Y、X等参数的影响，同时应严格控制入炉煤粒度、水分、堆比重、干馏温度等工艺指标,以改善焦炭物理性能。 关键词：焦炭配煤参数 汝州天瑞煤焦化有限公司年产焦炭100万吨，中冶焦耐设计大型捣固式焦炉，2011年12月开工，2013年8月投产。炼焦用煤由于受多种因素影响，煤种不固定，储煤量不稳定。煤种有平顶山张村主焦煤、瘦焦煤、瘦煤等；三门峡中硫主焦；山西高硫气肥煤、瘦焦煤等；陕西黄陵1/2中粘煤、1/3焦煤等。根据公司实际情况基本以张村主焦煤为主再辅以其它煤种进行配煤。通过一年来的生产实践，就配合煤V、G、Y、X等参数对焦炭质量的影响做一分析供大家赏析。 一、生产状况 1、煤质特点
2、几组生产数据2.1配合煤煤岩分析：
2.2配合煤煤岩分析： 2.3配合煤煤岩分析：
28.41 83 30.8 17.5 87.6 71.4 1.16 85.2 5.3 31.9 60.2 27.98 83 88.6 71.6 1.23 82.9 5.9 29.9 63.4 27.38 84 87.7 72.5 1.15 85.6 4.8 27.46 82 88.3 71 1.23 84.8 4.6 二、分析 要达到提高焦炭质量,可以从结焦机理等方面寻找途径。从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、黏结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高焦炭强度的。因此从生产试验结果可以看出,配合煤性质是影响焦炭质量的主要因素,是基础。只有合理调节配合煤质量才可得到需要的焦炭质量。 1、影响焦炭质量的煤质因素 1.1 配合煤煤化程度参数 代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf和镜煤平均最大反射率Rmax。二者之间存在明显线性相关关系,其关系式为: Rmax= 2.35 - 0.041Vdaf 挥发分容易测定,且可按加成性计算，因此只需对挥发分重点分析。 在成焦过程中,挥发分Vdaf与收缩度α呈正相关系数,如图1所示。
焦炭质量指标 焦炭是高温干馏固体产物，主要成分是碳，具有裂纹和不规则孔孢结构体（或孔孢多孔体）。裂纹多少直接影响到焦炭粒度和抗碎强度，指标一般以裂纹度（单位体积焦炭内裂纹长度多少）来衡量。衡量孔孢结构指标主要用气孔率（焦炭气孔体积占总体积百分数）来表示，它影响到焦炭反应性和强度。不同用途焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求 40 ～ 45% ，铸造焦要求 35 ～40% ，出口焦要求 30% 左右。焦炭裂纹度与气孔率高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。 焦炭强度用抗碎强度和耐磨强度表示。焦炭抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构裂纹或缺陷处破碎的能力，用 M40 表示；焦炭耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不形成碎屑或粉末的能力，用 M10 表示。焦炭裂纹度影响其抗碎强度 M40 值，焦炭孔孢结构影响耐磨强度 M10 值。 M40 和 M10 值测定方法我国采用德国米贡转鼓试验方法。 焦炭质量评价 1 、硫分：硫是生铁冶炼有害杂质之一，使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有 11% 来自矿石； 3.5% 来自石灰石； 82.5% 来自焦炭，所以焦炭是炉料中硫主要来源。焦炭硫分高低直接影响高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于 1.6% ，硫份每增加 0.1% ，焦炭使用量增加 1.8% ，石灰石加入量增加 3.7%, 矿石加入量增加 0.3% 高炉产量降低1.5 - 2.0%. 冶金焦含硫量规定不大于 1% ，大中型高炉使用冶金焦含硫量小于0.4 - 0.7% 。 2 、磷分：炼铁用冶金焦含磷量应在 0.02 - 0.03% 以下。 3 、灰分：焦炭灰分对高炉冶炼影响显着。焦炭灰分增加 1% ，焦炭用量增加 2 - 2.5% 。 4 、挥发分：根据焦炭挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于 1.5% ，则表示生焦；小于 0. 5 - 0.7%, 则表示过火，一般成熟冶金焦挥发分 1% 左右。 5 、水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。此外，焦炭水分提高会使 M04 偏高， M10 偏低，给转鼓指标带来误差。 6 、筛分组成：我国过去对焦炭粒度要求：对大焦炉（ 1300 - 2000 平方米）焦炭粒度大于 40 毫米；中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但一些钢厂试验表明，焦炭粒度 40 - 25 毫米为好。大于 80 毫米焦炭要整粒，使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。 焦碳用途具体指标如下： 固定炭83以上;硫0.5以下;挥发分1.5以下;灰分15左右 : 机制焦：{冶金用；试用于钢厂}； 捣鼓焦粒度8cm-150cm: {化铁水；用于电机壳、暖气片、机械配重的铸造}； 肥煤焦：{化铁水；用于电机壳、暖气片、机械配重的铸造}； 大块改良焦：{用于普通铸造；机械配件等粗略部件适用于2-3.5吨的炉型}； 定型焦粒度25cm：{用于普通铸造和稍严格的铸造产品；如水泵管件消防扣件等}； 固定炭85以上;挥发分1.5.;灰分13.5;硫0.5以下 :
配合煤指标对焦炭质量的影响 在进行炼焦配煤操作时，对配合煤的主要质量指标要求包括:化学成分指标即灰分、硫分和磷含量，工艺性质指标即煤化度和粘结性，煤岩组分指标和工艺条件指标即水分、细度、堆密度等。 (1)配合煤的灰分 煤中灰分在炼焦后全部残留于焦炭中，配煤的灰分指标是按焦炭规定的灰分 指标经计算得来的，即 配煤灰分(A煤),焦炭灰分(A焦) × 全焦率(K, %) 不同用途的焦炭对灰分的要求各不相同，一般认为，炼冶金焦和铸造焦时，灰分为7%~8%比较适合，炼气化焦时，则为15%左右。 (2) 配合煤的硫分 煤中硫分约有60%~70%转入焦炭，因配合煤的产焦率为70%~80%，故焦炭硫分约为配合煤硫分的80%~90%。由此可根据焦炭对硫分的要求计算出配合煤硫分的上限。 (3)配合煤的磷含量 由于含磷量高的焦炭将使生铁冷脆性变大，因此生产中要求配合煤的含磷量低于0.05%，中国的冶金焦和铸造焦出口时，外商对磷含量的要求十分严格，气化焦对磷含量一般没有特殊要求。 (4)配合煤的煤化度 表述煤的变质程度最常用的指标是挥发分Vdaf和平均最大反射率 max，两者之间有密切的联系。确定配合煤的煤化度控制值应从需要、可能、合理利用资源、经济实效等方面综合权衡。配合煤的挥发分对焦炭的最终收缩量、裂纹度及化学产品的产量、质量有直接影响。
从兼顾焦炭质量以及焦炉煤气和炼焦化学产品产率出发，各国通常将装炉煤挥发分控制在28%~32%范围内。制取大型高炉用焦炭的常规炼焦配合煤，煤化度指标控制的适宜范围是 max,1.2%~1.3%，相当于Vdaf,26%~28%。但还应视具体情况，并结合粘结性指标的适宜范围一并考虑。气化焦用煤的挥发分应大于30%。 (5)配合煤的粘结性 配合煤的粘结性指标是影响焦炭强度的重要因素。各国用来表征粘结性的指标各不相同。常用的指标有煤的膨胀度b、煤的流动度MF、胶质层指数y、X和粘结指数G，这些指数大，表示粘结性强。多数室式炼焦配合煤粘结性指标的适宜范围有以下数值:最大流动度MF值为70(或100)~103ddpm，奥,阿膨胀度?50%，最大胶质层厚度y为17~22mm，G为58~72。气化焦对配煤的粘结性指标要求较低。配合煤的粘结性指标一般不能用单种煤的粘结性指标按加和性计算。 (6)配合煤的煤岩组分 配合煤中煤岩组分的比例要恰当，配合煤的显微组分中的活性组分应占主要部分，但也应有适当的惰性组分作为骨架，以利于形成致密的焦炭，同时也可缓解收缩应力，减少裂纹的形成。惰性组分的适宜比例因煤化度不同而异，当配煤的平均最大反射率 max,1.3时，以30%~32%较好;当 max,1.3时，以25%~30%为好。采用高挥发分煤时，尚需考虑稳定组含量。 (7)配合煤的水分 无论炼制何种焦炭，配合煤的水分一般要求在7%~10%之间，并保持稳定，以免影响焦炉加 热制度的稳定。对生产来说，水分高将延长结焦时间，配合煤的水分每增加1%，结焦时间延长20分钟，从而降低产量，增加耗热量。其次配煤水分过高，产生的酚水量增加。此外，在一般细度的条件下，当配合煤水分为7%~8%时，堆密度最小，对煤进行干燥可使堆密度增加，从而改善煤料的粘结性。
焦炭质量标准与检验 焦炭现货市场的标准化程度较高，质量指标体系和检验方法都有国家标准依据，现货市场普遍接受，实际执行情况较好，争议解决方式也较规范。 一、焦炭国家标准符合现货市场的需求 1.焦炭国标按用途来构建质量指标体系 国家标准GB/T 1996—2003《冶金焦炭》设定了高炉冶金焦炭的质量指标体系，包含三类指标：一是灰分Ad、硫分St,d、挥发分Vdaf、水分Mt这些反映焦炭基本组成成分的指标；二是是冷态的抗碎强度M40和耐磨强度M10、热态的反应后强度CSR和反应性CRI这些反映高炉内工作强度和工况的指标；三是粒度、焦末这些反映物理大小和形态的指标。 2.焦炭质量的检验也有国家标准作为依据 焦炭的抽样、制样以及所有指标化验方法都有国家标准作为依据。其中，样品的采样、制备可依据GB/T 1997《焦炭试样的采取和制备》；焦炭水分、灰分、挥发分指标的化验可依据GB/T 2001—1991《焦炭工业分析测定方法》；焦炭的焦末和粒度指标的检测可依据GB/T2005—1994《冶金焦炭的焦末含量及筛分组成的测定方法》；焦炭的机械强度M40和M10的测定可依据GB/T 1996—2003《冶金焦炭》中的附录；焦炭硫分指标的测定可依据GB/T 2286—1991《焦炭全硫含量测定方法》；焦炭热性质指标的测定可依据GB/T 4000—1996《焦炭反应性及反应后强度的测定方法》。 二、现货市场企业和机构普遍采用和认可焦炭国家标准 现货企业普遍参照国家标准来签订贸易合同，按国标的质量体系来定义商品的质量等级。 1.焦化厂出厂检验，钢厂到货检验，质检机构委托检验 大型焦化厂通常以同一批出炉的焦炭作为一个检验批次，依国标的指标体系对焦炭进行全指标的检验。大型焦化厂一般都具备热性质指标的检验设备，能够保证对每个生产班组的焦炭检验一次CSR和CRI。一些中小型焦化厂不具备热性质指标的检验能力，当客户有特殊要求时，一般会委托其他机构代为检验。钢厂对外采购时，不同焦炭厂家的不同生产批次都算作不同批次。每一批次的焦炭入厂时，钢厂都对上述所有指标进行检。 2.焦炭质量指标检验存在误差
主要炼焦煤对焦炭质量的影响及要求主要炼焦煤对焦炭质量的影响及要求 于振东孔祥伟 摘要:本文就我国煤炭资源现状和我省煤资分布～分析了主要炼焦煤在炼焦上的作用和对焦炭质量的影响～为提高炼焦用配煤的市场竞争找到了一条可供参考的有效径。 关键词:焦炭炼焦配煤 引言 中国煤炭产量在世界产煤国家中名列第一～煤炭作为主要能源在我国国民经济中占有举足轻重的地位重视煤炭的高效、清洁生产和实现以煤炭为基础的化工产品的转化是世纪可持续发展的目标之一。我国煤炭资源分布状况 我国的煤炭资源虽十分丰富～但分布不均～主要集中在华北及西部各区～从表中可看出华北地区的煤炭储量几乎占到全国的一半～西北地区的储量～也高达30%以上。 表一中国各大区的煤炭储量分布,2000年数据, 区名华北东北华东中南西南西北储量,%, 49.9 2.9 6.6 2.95 9.6 30 表二中国各主要产煤省的煤炭资源分布,2001年数据, 省区山西内蒙古陕西新疆贵州宁夏安徽云南山东河北储量25.9 22.3 15.4 9.6 5.2 3.2 2.5 2.4 2.3 2.3 ,%, 3.主要炼焦煤在炼焦上的作用和对焦炭质量的影响煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三种～由于炼焦时很少采用单种煤为原料～ 所以烟煤按采取比例的不同～都能被用于配煤炼焦。用多种煤配合炼焦时只需一半以上是强结焦或强粘结性的煤～其余的用结焦性较低的弱粘结煤。在炼焦过程
中主要炼焦煤如气煤肥煤、焦煤和瘦煤分别有着不同的结焦特性和作用～是原料煤配煤影响焦炭质量的主要因素之一～其它工艺条件如加热速度煤料细度等也会影响焦炭的质量。 3.1气煤对焦炭质量的影响 气煤是一种变质程度较低的炼焦煤～在炼焦煤资源中所占比例最大～气煤的挥发分指标较高为28-37%～粘结指数在55-60之间～由于挥发分高生成的焦炭呈长条形状～并且有很多纵向裂纹、块度小、抗碎强度和耐磨强度均较差～一般在配煤炼焦时多配入气煤可增加产气率和化学产品回收率～同时能增加焦炭的收缩度减少膨胀压力。 3.2肥煤对焦炭质量的影响 肥煤是中等及中高挥发分的强粘结性的炼焦煤～它的粘结隋性组分的能力非常强～在焦化过程中起着类似骨架的重要作用～是配煤炼焦中的基础煤～肥煤的胶质层厚度大于25mm～加热时能产生大量的胶质体容易使焦炭的空隙率增大、强度降低～在炼焦配煤中肥煤配比大时应适当多配入瘦煤～或者多配弱粘煤～这样有助于改善焦炭的质量、提高强度～还能充分利用弱粘煤炼焦～因此肥煤是最宝贵的炼焦煤资源。 3.3焦煤对焦炭质量的影响 焦煤是中等及低挥发分的中等粘结及强粘结性的煤。挥发分,20-28%粘结指数,20-65～和挥发分20-28%～、粘结指数50-65、胶质 层厚度?25的煤都是焦煤焦煤加热时能产生热稳定性很高的胶质体～炼出的焦炭结焦性好、快度均匀、裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高～但单独炼焦时膨胀压力大、推焦困难～一般以做为配煤炼焦使用较好。 3.4瘦煤对焦炭质量的影响 瘦煤是一种高变质低挥发芬的中等粘结性的烟煤～粘结性指数在20-65之间～挥发分在10-20%之间～瘦煤分子结构上的多聚芳香环系周围的侧链和官能团少～开始断裂的时间长～因此瘦煤热分解温度高～焦化过程中能产生相当数量的胶体～
国内焦炭的质量指标及评价综合知识 ------------------------------------------------------------ 一、焦炭定义 烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦。由高温炼焦得到的焦炭用于:高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。 冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。 铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。 二、焦炭分布 从我国焦炭产量分布情况看，我国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。 三、焦炭用途 焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、电石和铁合金，其质量要求有所不同。如铸造用焦，一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低；化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高；电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。 四、焦炭的物理性质 焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。 焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下：
浅析焦炭强度的影响因素 杜为民 汝州天瑞煤焦化有限公司 2014年10月20日
浅析焦炭强度的影响因素 杜为民 (汝州天瑞煤焦化有限公司 467535) 摘要：焦炭质量受配合煤原料性质和炼焦工艺的影响。在制定配煤方案时,可以V-G作为主要参数,综合平衡V、G、Y、X等参数的影响，同时应严格控制入炉煤粒度、水分、堆比重、干馏温度等工艺指标,以改善焦炭物理性能。 关键词：焦炭配煤参数 汝州天瑞煤焦化有限公司年产焦炭100万吨，中冶焦耐设计大型捣固式焦炉，2011年12月开工，2013年8月投产。炼焦用煤由于受多种因素影响，煤种不固定，储煤量不稳定。煤种有平顶山张村主焦煤、瘦焦煤、瘦煤等；三门峡中硫主焦；山西高硫气肥煤、瘦焦煤等；陕西黄陵1/2中粘煤、1/3焦煤等。根据公司实际情况基本以张村主焦煤为主再辅以其它煤种进行配煤。通过一年来的生产实践，就配合煤V、G、Y、X等参数对焦炭质量的影响做一分析供大家赏析。 一、生产状况 2、几组生产数据 2.1配合煤煤岩分析：
二、分析 要达到提高焦炭质量,可以从结焦机理等方面寻找途径。从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、黏结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高焦炭强度的。因此从生产试验结果可以看出,配合煤性质是影响焦炭质量的主要因素,是基础。只有合理调节配合煤质量才可得到需要的焦炭质量。 1、影响焦炭质量的煤质因素 1.1 配合煤煤化程度参数 代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf和镜煤平均最大反射率Rmax。二者之间存在明显线性相关关系,其关系式为: Rmax= 2.35 - 0.041Vdaf 挥发分容易测定,且可按加成性计算，因此只需对挥发分重点分析。 在成焦过程中,挥发分Vdaf与收缩度α呈正相关系数,如图1所示。
焦炭质量预测 1 焦炭灰分、硫分预测 在生产状况稳定的条件下，焦炭的灰分、硫分与配合煤的灰分、硫分存在较好的线性关系。一般预测模型为： Y=aX+b 应用数理统计中最小二乘法确定方程中的回归系数a，b，并以此控制配合煤的灰分、硫分，以及调整单种煤使用的比例和为选择煤源提供参考。 2 焦炭冷态强度预测 焦炭冷态强度（指M40、M10）预测所采用的指标一般为煤化度指标和粘结性指标。预测方法基本可以分为三类：第一类以煤的工艺指标为参数，如Vdaf与C.I.、MF、G、y的组合，一般常用Vdaf与G的组合，因为这两个因素对焦炭质量起决定性作用。一般Vdaf为28%~32%，G为88%~72%或y为14~18mm。配煤的挥发分升高，焦炭裂纹增多，强度下降，特别是M40，配煤挥发分每变化±1%，M40变化±2.0%，M10变化±0.2%；第二类是以煤岩指标为参数进行预测；第三类在考虑配合煤指标的同时，也考虑炼焦煤准备和炼焦工艺条件。 3 热态性质预测法 焦炭的热态性质通常采用焦炭的反应性指数（CRI）和反应后强度（CSR）来表示。预测方法有三种：（1）焦炭冷态指标预测法：这类方法主要基于焦炭冷态性质指标，如焦炭强度（M40、M10）、气孔率与气孔分布、光学组织等来预测。（2）配合煤指标预测法：该方法依据配合煤反射率、粘结性、惰性物含量以及配合煤其他性质，如灰分、挥发分、灰组成等进行预测。多数预测模型仅限于生产实践数据或实验数据的统计分析，适用范围也局限于各自炼焦煤种（3）单种煤性质预测法：冯安祖等从单种煤性质入手，研究了不同单种煤的煤化度指标（挥发分、镜质组最大反射率）、粘结性指标、灰组成与其焦炭热性质的关系。认为煤的挥发分与焦炭的反应性和反应后强度有非常密切的关系。挥发分位于22%~26%以及Rmax为1.1~1.2 左右，单种焦的热性质最佳。单种煤的粘结指数（G）、胶质层厚度（y）、全膨胀（a+b）、基氏流动度（lgMF）与焦炭热反应性和反应后强度之间存在基本一致的规律性。
焦炭质量对高炉炼铁的影响 发表时间：2019-06-21T16:58:11.620Z 来源：《工程管理前沿》2019年第05期作者：代维 [导读] 焦炭是高炉炼铁中的重要燃料，焦炭质量对于炼铁效率和炼铁质量有重要关系。 河北钢铁集团承钢公司（生产计划部） 067002 摘要：高炉炼铁是我国炼铁工艺方面的主要技术，近些年的高炉炼铁技术发展迅速，但是与高炉炼铁相关的原料质量和技术还有待提升。焦炭是高炉炼铁中的重要燃料，焦炭质量对于炼铁效率和炼铁质量有重要关系。为使焦炭质量满足高炉炼铁技术发展的需求，保障炼铁质量，应深入研究影响焦炭质量的因素及相关改进措施。本文首先从焦炭在高炉炼铁中的作用讲起，进而对焦炭质量对高炉炼铁造成影响的因素进行分析，最后提出了相关改善措施。 关键词：焦炭质量；高炉；炼铁；影响 引言： 炼铁技术是我国工业发展中的重要力量，而高炉炼铁技术又是我国炼铁的主要技术。近些年随着高炉炼铁技术的不断提升，对焦炭这种重要燃料的质量也提出了进一步要求，焦炭在高炉炼铁中的作用也产生了变化。焦炭质量应随着炼铁技术的不断提高进行改善，这样才能使高炉炼铁技术优势充分发挥，使炼铁产量和质量都得到保障。 一、焦炭在高炉炼铁中的作用 在高炉炼铁的化学反应中，主要材料是三氧化二铁和焦炭。经过焦炭对三氧化二铁的一系列复杂的化学反应获得铁。高炉炼铁过程中，焦炭的作用十分关键和重要，在炼铁过程中具有还原剂、发热剂、渗碳剂和料柱骨架的作用。焦炭在化学反应中发出热能，使这些能量直接支持还原铁反应，过程中不需要注入额外的能量就能完成还原铁的过程。反应过程中，焦炭还会提供碳源起到渗碳剂的作用。由于焦炭可以维持高炉内的透液性和透气性，因此又具有料柱骨架的作用。随着焦炭在高炉中的化学变化和位置变化，焦炭的性质也会产生变化。比如当焦炭下降至高炉底部时，粒度下降30%，其反应性就明显提高。使焦炭性质产生变化的，除了炉内的化学反应外，也与焦炭的质量有关，因此焦炭质量对炼铁生产十分重要。 二、焦炭质量对高炉炼铁造成影响的因素 （一）焦炭粒度 对高炉炼铁较为适宜的焦炭粒度应在40毫米至50毫米左右，而且焦炭的粒度应该平均，一旦大小粒度不均的焦炭入炉后，在高炉炉身中上部块状带，由于小粒度焦炭不均匀的填充在空隙中，会阻碍煤气流的正常上升，控制不当可能造成高炉难行，另外较大的颗粒会在炉内优先破碎，致使粉末散落在高炉内，破碎的焦炭粉末会恶化炉内透气性。因此，焦炭粒度是焦炭质量影响对炼铁造成影响的因素之一，不平均的粒度会使炼铁产量降低[1]。 （二）焦炭机械强度 焦炭在高炉内进行化学反应时，会受到机械冲击的影响，如果焦炭的机械强度不足，就会影响在高炉内的利用率。机械强度值得是冷态机械强度，主要分为抗碎和耐磨机械冲击。正常情况下，焦炭在高炉内会随着炼铁的变化产生裂纹和粉末化。冷态机械强度是判断焦炭质量的因素之一，为了保障利用率和炉内透气性，应选择强度较高的焦炭。 （三）焦炭成分 焦炭中炭的含量对焦炭质量有重要影响，对高炉炼铁使用的焦炭要求具有较高的碳含量同时具有较低的灰分。由于焦炭中的灰分会对碳融反应有催化作用，因此为了避免焦炭出现过多裂缝，就要选择灰分较低的焦炭。 （四）焦炭耐高温性能 焦炭要在高炉内进行高温化学反应，而焦炭的耐高温性能直接影响了焦炭在高炉炼铁时的利用率。影响焦炭耐高温性能的指标包含块焦的反应性和反应后强度。此外，焦炭对碱侵蚀的反应也是判定焦炭耐高温性能的要素之一[2]。 三、提升焦炭质量的改善措施 焦炭质量关乎到高炉运行的效率和炼铁的质量，因此对于高炉炼铁中的焦炭问题必须进行全面、客观地认识，还要从加强检测、提高焦炭质量、改善工艺技术等方面进行努力。 （一）检测焦炭是否符合相关参数要求 可以通过在高炉风口取焦炭进行质检分析，确定焦炭中的碳素含量是否符合标准；可以根据高炉瓦斯灰情况分析焦炭质量，分析喷吹煤粉的比例是否需要调整；可以从焦粉数量判定粉尘对高炉操作是否影响。通过多个检测观察手段，可以判断焦炭质量是否合格，并及时作出调整。 （二）人工干预改善焦炭质量 为了提高焦炭的质量，可以从多方面人为干预的手段进行改善。 1.改善焦炭结构。为了提高焦炭在高炉化学反应中的稳定性和在高温环境下的反应速度，可以通过改善焦炭的结构进行干预，可以通过在焦炭结构中加入惰性成分实现，这样一来就能使焦炭对碱侵蚀的抗性增强。 2.降低灰分。灰分是考量焦炭质量的重要因素之一。焦炭中的灰分越大则焦炭形成的裂缝就越多，在高炉内进行二次加热时焦炭的裂缝扩大，进而会导致焦炭结构产生变化形成粉末状。要降低灰分，就要对硬质煤进行细破经过风选处理；此外，提高焦炭质量的手段还包括多配主焦煤、对煤进行脱湿、捣鼓的处理，延长结焦时间等。 3.干熄焦技术。可以利用干熄焦技术提高焦炭的强度，从而使焦炭自身的抗碱侵蚀、耐高温等性能提高。干熄焦技术是利用惰性气体与红热焦炭发生反应的过程降低焦炭的热应力，从而实现减少焦炭微裂缝的目的。利用技术手段对焦炭进行处理，也是提升焦炭质量的有效手段。不过，干熄焦技术也会牺牲一定的冶金焦率，但是与炼铁质量相比这种代价也可以尝试。因为减少的焦炭如果形成焦粉，还会恶化高炉内的环境，使高炉内炉料透气性受到影响，可能损失更大。焦化企业可以通过购置干熄焦装置，改善焦炭质量。而钢铁企业也应该根据焦炭质量的提升情况适当提高采购价格，促使焦化企业积极改善焦炭质量，通过双方面的努力提高焦炭质量[4]。
焦化产品的生成、产率及焦炭质量预测 焦化产品的生成、产率及焦炭质量预测 杨变玲* -------------------------------------------------------------------------------- 摘要：阐述了煤的成焦过程及影响焦炭质量的因素，分析了炼焦产品产率的计算及预测焦炭质量的计算。 关键词：煤的成焦质量预测产率计算 中图分类号：TQ520.6 文献标识码：A 1 产品生成 1.1煤的成焦过程 炼焦煤在隔绝空气下加热，其有机质随温度的升高而发生一系列变化，形成气态(煤气)、液态(煤焦油)和固态(半焦或焦炭)产物。煤的成焦过程可分为三个阶段：第一阶段(常温至300℃)是煤的干燥脱气阶段，释放出水分并析出CH4、CO和N2。第二阶段(300℃～600℃)以解聚和分解反应为主，煤粘结成半焦。通常烟煤在300℃后开始软化，伴随有煤气和煤焦油析出；中等煤化度的烟煤在此期间的一定温度范围内生成气、液、固三相共存的质体。第三阶段(600℃～1000℃)是半焦变成焦炭的阶段，此阶段以缩聚反应为主，产生大量煤气(以H2为主)，半焦经收缩形成有裂纹的焦炭。 1.2炭化室内结焦过程 装炉煤结焦需要的热量是通过两侧炉墙提供的，热量从两侧炉墙传向炭化室中心。因此，结焦过程是从两侧炭化室墙面处开始，逐渐移向炭化室中心的层状结焦过程。当炭化室中心的焦饼温度达到950℃～1050℃时焦饼成熟。结焦速度反映炭化室内的平均升温速度。结焦速度过快，将使焦炭裂纹增多、块度变小。当炭化室墙面附近的煤料形成塑性层时，炭化室顶部和底部的煤料也受热形成了塑性层，同时，煤料分解的气态产物不断产生，由于四面的塑性层均不易透过气体，炭化室内压力不断升高，塑性层膨胀，并通过半焦和焦炭层将膨胀压力传递给炭化室墙。当塑性层在炭化室中心面汇合时，炭化室膨胀压力达到最大值。通常所说的膨胀压力就是指这一最大值。膨胀压力取决于装炉煤的特性、炉料散密度及结焦速度，提高膨胀压力有助于煤料颗粒的粘合、融熔，改善焦炭的物理性，但是膨胀压力过高，将对炭化室墙体造成损坏。 1.3炭化室内气体析出动态
（焦化厂）影响冶金焦炭质量的因素 对焦炭的质量控制，这里主要是针对冶金焦炭的质量控制。这对钢铁企业中的高炉炼铁是非常重要的，因为钢铁企业中的焦化厂所进行煤干馏得到的焦炭主要是供给高炉炼铁用的。 对焦炭的质量控制，也就是对不利焦炭质量的因素的控制，深层研究也就是对作为炼焦炭的煤和炼焦工艺过程有关因素的控制。 （1）配合煤的成份和性质对焦炭质量的影响 配合煤的成份和性质决定了焦炭中的固定（C）、灰份（Adt）、硫份（Sed）和磷份（P）的含量。 而焦炭的块度和强度在很大程度上也是取决于原料煤的成份和性质。配合煤是由各种单种煤配制而成，也就是说原料煤的成份和性质决定了配合煤的成份和性质。 如：配合煤中的硫份和灰份低，说明单种煤的硫份和灰份低，所炼出的焦炭的硫份和灰份也低。 比如：在配合煤中增加高挥发份，低变质程度的气煤所炼出的焦炭细长，块度小，若在配合煤中增加焦煤和瘦煤，炼出的焦炭就会使收缩裂纹减少，块度增大。 若在配合煤中配有含无机物矿物质增多（也就是所说的灰份）也就会影响焦炭的强度。 这说明配合煤的成份和性质是由各单种煤的成份和性质决定
的，除此外，配合煤的粉碎细度也会影响焦炭的强度，粉碎细度影响堆比重，由于煤的结构复杂，所粉碎的细度也不一定一样，故此对细度的要求不能一概而论（一般要粉碎粒度小于3mm的要控制在80±3%为好）。 （2）炼焦加热制度对焦炭质量的影响 炼焦加热制度是影响焦炭质量因素之一，而影响焦炉的加热制度的主要因素是炼焦的加热速度和结焦末期的温度，加热速度和结焦末期的温度都与结焦时间有关，结焦时间愈短则加热速度愈快，标准温度就愈高，而结焦末期温度也就高。 通过生产实践研究表明：当加快结焦速度时，可使煤在干馏过程中使胶质体的流动性增加，炼出块度小的坚固焦炭，这是好的一面，但是加快结焦速度，也会使焦炭收缩裂纹增加，焦炭的块度变小，强度降低，这又是不利的一面。 公司的55孔大型6米焦炉设计的结焦时间为19小时，若结焦时间小于设计结焦时间1小时，则大块焦（>40mm粒度）就降低约6%左右，当然不同的配煤比也有所不同。 加快加热速度时，中块冶金焦（25—40mm）就会增加，但平均焦炭的块度也下降了。 公司6米焦炉设计结焦时间为19小时，而宝钢炼焦工艺，同样6米大容积焦炉是采用结焦时间21小时，火落温度控制实际上就是控制炼焦加热速度和结焦末期的温度方法。 通过提高结焦末期的温度，可以增加焦炭的耐磨强度（M10）
73 提高焦炭质量的措施 刘君红1，邱 岳2 (1.内蒙古包钢职业技术学院； 2.内蒙古包钢钢联股份有限公司焦化厂，内蒙古 包头 014010) 摘 要：通过对目前焦化厂生产状况分析，提出了提高焦炭质量的有效措施，从而为钢铁生产提供优质焦 炭作保障。 关键词：焦炭质量；焦炉；煤气 随着钢铁公司提出将钢铁产能规模不断扩大，提高市场竞争力的奋斗目标。如何做好焦炭质量的提高，满足炼铁生产的需要，是目前不容回避的重要课题。焦炭作为高炉炉料的重要组成部分，对高炉冶炼有决定性作用。特别是在高炉喷煤后，入炉焦比降低，焦炭在高炉内劣化加强，使焦炭性能优劣的影响就更加突出。所以，焦炭质量的好坏直接影响钢铁质量，只有提升焦炭质量才能提高钢铁质量。立足内蒙及区外用煤煤炭资源现状，结合包钢焦化厂生产实际，认为提高焦炭质量的技术措施主要包括以下五个方面：（1）焦炉大型化；（2）配添加物；（3）炼焦炉温；（4）干熄焦技术；（5）加强对焦炉的管理。 1 焦炉大型化 焦炉增加炭化室容积的办法是要提高主焦炉高度(如由4.3m升高到6m)，也可以增加炭化室宽度。增加焦炉炭化室容积的好处是提高装炉煤的堆比重(煤进入高的炭化室下落时间长，动能增大致使煤压实。)，煤饼加大后热态煤颗粒之间接触点多，热解液相产物和气象物多，膨胀压力大，利于煤的表面粘接和界面反应，实现提高焦炭质量和节约能耗。大型焦炉自动化水平高，生产出焦炭质量稳定，劳动产率高，成本低。在相同条件下，6m焦炉生产的焦炭质量要优于4.3m焦炉。 2 配合煤中配添加物 煤沥青、焦油渣加入配煤中可提高配合煤的粘结性，减少强粘结性煤的配入量或增加弱粘结性煤的配入量[1]。当强粘结性煤缺乏或煤沥青销路不好时可配入改善焦炭质量。通过配加3%的改质沥青实验，结果证明当加入改质沥青后，焦炭质量有明显变化，G值在原来基础上提高3个百分点，已达到84；M40稳定在80.0以上（采用普通湿法熄焦）。 表1 焦炭数据平均值对比结果 G值 M40M10 未配加改质沥青 81 79.95 7.60 配加改质沥青 84 80.46 7.51 虽然配加改质沥青可以提高焦炭质量，但在实验过程中也带来了上升管结石墨加快、推焦困难等问题，加大了工人的劳动强度。具相关资料介绍该问题可采用与煤料压块装炉方式解决。 3 炼焦炉温 要得到一个好的焦炭质量，保证炉温的均匀是关键。紧紧抓住这个关键点，通过以下几项切实可行的方法保证炉温均匀、稳定。 3.1 高向加热均匀性的解决 使用焦炉煤气加热的6米大容积焦炉一直存在高向加热不好的问题[2]。因为焦炉煤气可燃成分占90%左右，热值高，燃烧时火焰短，易造成高向加热不好。为了保证焦饼成熟，把标准温度提高使焦饼上部成熟，但是却造成了下部过火，影响焦炭质量且造成煤气的浪费、耗热量增加。通过对焦炉煤气加热系统存在问题进行分析，对焦炉煤气加热系统中的横管进行了调整，由原来Φ108管径改为Φ89管径。这样使同一流量下煤气的喷射力增大，适当调整吸力，使火焰拉长，焦饼均匀成熟，下部温度为1030℃～1050℃，上 2011年第1期 2011年1月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment
提高焦炭质量的技术途径 焦炭在高炉炼铁中的地位和作用焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。焦炭对高炉炼铁的作用是： (1)主要的热量来源。高炉炼铁炭素(包括焦炭和煤粉)燃烧所提供的热量，占高炉炼铁总热量来源的71%。随着喷煤比的提高，焦炭用量在逐步减少。 但是，焦炭的用量总是要大于喷煤量。理论最低焦比为250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉55%～65%。 (2)还原剂。焦炭还原作用是以C和CO形式来对铁矿石起还原作用。炉料到风口焦炭溶反应为25%～35%。 (3)生铁的溶碳。在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透到生铁中。一般铸造生铁含碳3.9%左右，炼钢生铁在4.3%左右。生铁渗碳消耗焦炭7%～10%。 (4)炉料的骨架作用。焦炭在高炉是起骨架作用，支撑着炼铁原料(烧结矿，球团矿，天然块矿)，又起到煤气的透气窗作用。 焦炭的4种作用中，提供热源的主导作用不会改变，这就决定3个理论焦比最低值。低于这个最低值，高炉炼铁就难以正常生产，或经济上就不合算了。在各种条件下高炉炼铁中碳的还
原作用和渗碳功能不会有较大的变化。在高喷煤比条件下，焦炭的骨架作用会显得更加突出，相应对焦炭的质量要求也会越来越高。否则，是难以实现高喷煤比，高炉炼铁不能正常生产。焦炭从料线到风口平均粒度减少20%～40%。劣质焦炭和热反应性差粉化率会很大。宝钢高炉缸的焦炭粒度可达33mm。 高炉炼铁对焦炭质量的要求各国根据资源条件，高炉炼铁要求的焦炭质量是有较大差别(详见表1)。但是，工业发达国家的焦炭质量是明显优于中国，这是这些高炉技术经济指标优于中国的重要原因。 表1 各国冶金焦炭质量情况 美国Gary厂焦炭的挥发份为1.8%，德国蒂森和瑞典SSAB 分别为1.1%和1.0%。我们认为，焦炭的挥发份应控制在0.5%～1.0%为宜。过高会有生焦存在，焦炭强度差；过低是由于炼焦过火的原因，这时焦炭裂纹多，易碎。 1 高炉大型化以后对焦炭质量提出了高要求，並对焦炭热性能有要求