焦粉配煤的研究和实施
陈昌华徐新州温燕明（济钢集团总公司焦化厂）济钢焦化厂年产焦炭103万吨，其中产焦粉为4.7万吨（粒度＜10mm )。针对配合煤活性组分偏多，较适于焦粉配煤工艺的特点，焦化厂投资240万元安装了一套湿式格子型球磨机焦粉配煤装置。该装置自1994年5月投产以来运行正常，焦炭质量有所提高。下面就焦粉配煤理论、工艺装置及开工操作情况介绍于下。
1 焦粉配煤的理论基础
1. 1 焦粉配煤的理论依据
根据煤岩学观点，煤可分为活性物和惰性物两部分，当煤中活性组分含量与惰性组分含量达到最优比时，焦炭强度为最好。
我厂配合煤（官桥气煤50%，镇城肥煤10％，山家林肥煤10％，古交焦煤
20％，埠村瘦煤10%）镜质组的实测含量V
9为1. 4%, V
10
为47.5%，V
12
为17.8%，
V 15为11.5%，V
19
为1.5%，惰性物为20. 3 %。按夏皮洛公式粗算：
G惰
佳＝∑（V
i
/ R
佳，i
）
式中：
G －煤料的最佳惰性物量，％
V
i
－煤料中实测的各活性镜质组分含量，％
R
佳，i
－各活性镜煤组型的最优比
查表得R
佳
值分别为2. 3、2. 8、4. 0、11.0、20.2
则 G惰
佳
＝（1.4/2.3）＋（47.5/2.8）＋（17.8/4.0）＋（11.5/11.0）＋（1.5/20.2）＝ 23.1％
1.2 焦粉最佳细度与加入量的确定
1994年11月2～10日，在7 kg小焦炉上进行了配焦粉炼焦实验。观察不同的焦粉细度（＜0. 2mm焦粉占总焦粉量的百分数，下同）和加入量对焦炭质量的影响。对焦粉细度取45％、70％、 80％；焦粉加入量取l％、2％和3%。
实验用煤及焦粉性质见表1，以焦炭M
25和M
10
为考核指标，结果见表2。
表1 7kg小焦炉的配煤（含焦粉）性质
序号123456789
配煤比％官桥505050505050505050镇城101010101010101010山家林101010101010101010古交181819171918171917埠村101010101010101010焦粉221312313
配煤指标A
d
,%10.419.7610.219.9710.119.7710.479.9710.01
V
daf
,%25.6424.8826.4726.0925.6925.7025.6625.6925.32
G
R
,mm66-747674777578-焦粉细度,%458045457070708080 Y，mm14151716----22
S
t,d
,%0.800.840.800.910.930.620.810.820.85
表 2 7kg小焦炉的焦炭性质（％）
序号A
d S
t,d
M
25
M
10
112.970.7271.9111.00 212.840.7172.1411.53 312.980.6876.2010.08 413.090.6876.309.95 513.120.6375.0410.68 613.200.6177.7210.02 713.280.6874.609.77 813.020.7175.3210.97 913.150.7778.297.97
由表1及表2可看出，当焦粉配入量为3％, 焦粉细度为80％时，焦炭的
M 25为最好，可达78.29%, M
10
为7. 97%（实验9)。故确定最佳细度为80 %，最
佳焦粉配入量为3%。
1.3 球磨机参数确定
为使球磨机出口焦粉细度达到80% , 1994年11月7～17日进行了工业试验。球磨机转数为29 r/min，进水量设一定值，改变焦粉加入量与加球量的比值，试验结果见表3。当焦粉量与加球量为1︰3时，球磨机出口焦粉细度可达到80%以上。
表3 焦粉出口细度在80％左右时的球磨机参数
时间焦粉量加球量焦粉︰球焦粉细度110744.941361︰3.39.77
110818.45741︰4.055.0
110923.70821︰3.558.0
111025.54511︰2.044.0
111133.05831︰2.545.0
111236.3036.301︰1.042.0
111324.171201︰5.0
111438.901751︰4.558.0
111538.70581︰1.560.6
111646.731401︰3.082.0
111741.121201︰3.178.0
1.4 焦粉配煤的工艺流程
焦粉经振动给料机后，筛下焦粉进入受料槽，通过J－1胶带机送入湿式球磨机（同时通入水）。磨细的焦粉浆自流到有曝气搅拌的泥浆池，再用气提装置将其送入真空过滤机，干焦粉（含水＜16%）由J－2胶带机送入焦粉斗槽，然后由J－3胶带机送到配合煤中一起进入破碎机。焦粉配煤工艺见流程示意图1。
图1 焦粉配煤工艺流程示意图
我厂采用的湿法球磨焦粉工艺与国外现有的干法球磨工艺相比有如下优点：①无粉尘，操作环境好。②机内小铁球磨损速度慢，焦粉出口细度易控制在70%～80％。但此工艺也有缺陷，一是由于焦粉水分偏高（16％左右），易使下料堵塞；二是因过滤后的水中夹带有细焦粉而影响水的回用。
2 焦粉配煤前后的焦炭质量
2. 1 焦炭强度
表4、表5列出了配焦粉前后焦炭的质量变化。从表中可看出，配入3％焦
为粉后，无论是7kg小焦炉还是工业焦炉的焦炭强度均有所提高，其提高值M
40为3.56％。因为添加焦粉后，改善了煤中活性组分和惰性组分的比值，1.5%，M
25
使之达到或接近最佳值；其次是添加焦粉后减少了煤成焦过程中的不均匀收缩，使焦炭块度增加。这与Patrick和Stacey等人提出的焦粉含量在5％以下时焦炭强度随焦粉量的增加而增加的结论一致。
表4 7 kg小焦炉配入焦粉前后的焦炭质量
时间配煤比，％
气煤肥煤焦煤瘦煤焦粉19950424602010100 1995042560207103时间配合煤，％
M
ad A
d
V
daf
S
t,d
细度焦粉细度
199504249.011.5927.670.707080 199504259.010.3826.150.847180时间焦炭质量，％
M
25M
10
V
daf
S
t,d
A
d
1995042479.1010.04 1.050.7212.97 1995042582.6611.040.980.6113.20
表5 工业生产焦炉配入焦粉前后的焦炭质量
项目M
40M
10
V
daf
S
t,d
A
d
配焦粉前75.668.120.650.7712.34
配焦粉后77.168.120.430.9912.96
注：工业生产焦炉所用的配煤与7kg小焦炉的配煤相同。
2.2 配焦粉前后的焦炭显微组成和结构2.2.1 显微组成变化
根据焦炭光学性质，焦炭在显微镜下（正交偏光）可分为各向同性和各向异性两大类。插入石膏试板，旋转物台一周，各向同性是一致的紫红色，各向异性
呈浅黄色－红色－兰色的不同色调。本试验焦炭的光学组织定量测定采用了十一类分类及命名方案，见表6。显微组成测试结果见表7。
比较7kg小焦炉配焦粉前后的焦炭显微组成发现，两者的差别不大。只是细粒镶嵌和中粒镶嵌未配焦粉时较高，分别高出2. 24％和4. 94％。添加焦粉后、F、L、B、FF较添加焦粉前高。
焦炭的F
i
2. 2. 2 显微结构变化
取从焦边部到焦炭中心部位较完整的焦块，按边1/4处、中心部位切取三块试样，用松香石腊加热充填焦炭孔洞，经磨制、抛光制成光片样。在光学显微镜下，采用在386微机上配用707图象分析仪测定焦样气孔率、气孔壁平均厚度、气孔平均直径及气孔总个数等。测定结果见表8。由表8中数据看出，造成气孔率偏低的原因是配合煤活性组分较多，受热产生大量胶质体，而气体产物难以析
仅为75.66%；而加入焦粉后焦炭的孔径小、且气孔出，导致焦炭强度降低，M
25
可提高壁平均厚度较高，可达98. 7μm，焦炭界面的结合较好，使焦炭强度M
25
到77. 16%。
表6 焦炭光学组织的分类和命名
类别符号同色区尺寸及镜下特征OTI
各向同性I无光学活性0
极细粒镶嵌W
同色区直径＜0.5μm1
mf
同色区直径0.5～1.5μm3
细粒镶嵌M
f
中粒镶嵌M
同色区直径1.5～5.0μm5
m
同色区直径5. 0～10.0μm10
粗粒镶嵌M
c
成列镶嵌M
同色颗粒排列成行9
s
不完全纤维F
宽＜10μm长＞10～30μm13
i
完全纤维F宽长＞30μm20
基础各向异性B煤中固有各向异性组织0
类丝炭、破片FF保持丝质结构，轮廓分明不熔融0
片状L同色区直径＜10μm20
表7 工业焦炉及7kg小焦炉在焦粉配煤前后的焦炭显微组织
项目7kg 小焦炉3、4号工业焦炉
配焦粉前配焦粉后配焦粉前配焦粉后
I 2.6 3.26 5.45 6.79
V
mf
1.40
2.029.037.12
M
f
6.75 4.5126.682
7.74
M
m
13.318.3721.8014.11
M
c
5.45 5.92 4.00 4.96
M
s
4.19 2.60 1.83 1.66
F
i
34.3735.3313.6712.56
F11.8314.35 2.29 2.67
L 2.58 4.20 1.37 2.17
B0.120.30-0.25
FF17.1819.9413.8816.43
表8 配焦粉前后的焦炭显微结构
项目气孔率
％平均壁厚
μm
平均孔径
μm
平均最大直
径
μm
平均最小直径
μm
7kg 小焦炉配焦粉前0.6295.4160.4127.845.1配焦粉后0.5596.7132.874.325.5
3、4号工业焦炉配焦粉前0.59108.2152.5116.730.2配焦粉后0.52113.6132.189.424.9
3 焦粉配煤的经济效益
(1) 细磨焦粉3％代替主焦煤3％的效益计算
按年配入焦粉4. 38万吨（3%）计，焦粉转化为焦炭的产量为：
4.38×(1－0. 01) = 4. 34万吨／年
按吨焦耗干煤l. 35吨计，可节省焦煤4.34×1.35＝5. 86万吨／年。每吨焦煤按地方市场价337元／吨计算，可节省费用5. 86 × 337=1975万元／年
(2) 焦粉配煤成本计算
① 每吨焦粉价格按260元计，焦粉水分按12%，焦粉耗资金
4. 38÷(1－0. 12) ×260 = 1294万元／年
② 配焦粉后煤气损失，每吨焦粉减少煤气量按3. 72 m3，煤气价格0.46元／m3计，煤气损失为
3.72 ×
4.38×0.46 = 7.5万元／年
③ 加焦粉耗电量。球磨机耗电18kWh/t焦粉，总耗电量按25kWh/t焦粉计
25×4.38 ×0.5 = 54.8万元／年
④ 操作工费用。每班5人，四班操作，检修4人，铲车司机8人，共计32人。每人每月按1000元计，操作工费用为
32×1000 × 12 ＝ 38. 4万元／年
⑤ 设备折旧费和水费每年按40万元估算。
上述5项总计1435万元／年，故年效益为
1975－1435＝540万元／年
4 结论
(1) 焦粉配煤不仅改善了焦炭质量，同时也节省了大量主焦煤，具有较大的经济效益。
(2) 泥浆泵改气提后操作更为简便，但气提管道磨损较严重，回水含细焦粉多，还有待进一步改进。
（200807071
石焦油性质 目录 1基本信息 2基本性状 3基本性质 4基本分类 5基本用途 6加工工艺 7划分标准 8质量指标 1基本信息 2基本性状 3基本性质 4基本分类 5基本用途 6加工工艺
7划分标准 8质量指标 1基本信息 石油焦(Petroleum Coke)是石油炼制过程中的副产品，是由延迟焦化(Delayed coking)装置生产的黑色固体或粉末。根据石油焦的结构和外观，又分为针状焦、海绵焦和弹丸焦。 2基本性状 石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。从石油焦工场所生产的石油焦均称为生焦（green cokes），含一些未碳化的碳烃化合物的挥发份，生焦就可当做燃料级的石油焦，如果要做炼铝的阳极或炼钢用的电极，则需再经高温煅烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。大部份石油焦工场所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状，此种焦又称为海绵焦（sponge coke）。第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦（needle coke）与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因此更适合做电极。有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为球状焦（shot
coke）。这种焦形如弹丸，表面积少，不易焦化，故用途不多。 3基本性质 灰分 石油焦灰分中主要元素为铁、硅、钙、铝、钠、镁，还有少量的钒、钛、铬等。生产电解铝用的阳极材料和电解氯化钠溶液的石墨阳极时应限制石油焦中钒的含量。影响石油焦灰分大小的因素首先是原油的含盐量和脱盐程度，原油中的盐分经过蒸馏或裂解加工后大部分富集在渣油里，一小部分沉积在炉管、容器、设备里，而渣油中的盐分大部分残留在焦炭中。石油焦的灰分还受冷却水及卸焦用高压水含盐量的影响，特别是多次重复利用的冷却水和卸焦用高压水一般含盐分比较高。生产出来的石油焦如堆放在露天，地面上的泥沙或刮风带来的泥沙也会增加石油焦的灰分，生产石墨制品的石油焦灰分一般应小于0.5%，生产高纯石墨所用的石油焦灰分不应大于0.15%。 硫分 硫是影响石油焦质量的杂质之一，石油焦的含硫量取决于渣油的含硫量，渣油中的硫分有30%～40%残留在石油焦中，如果含硫量较高的渣油事先加氢脱硫，减少渣油中的含硫量，由此得到的石油焦含硫量相应降低。石油焦中的硫可分为硫的有机化合物（硫醚、硫醇、磺酸等）和硫的无机化合物（硫化铁、硫酸盐）两类。一般煅烧到1300℃
一、石油焦 （一）石油焦 1、定义 石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指标决定焦炭的化学性质。 2、性质 石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品，带有金属光泽，呈多孔性，是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。石油焦的主要用途是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。石油焦组分是碳氢化合物，含碳90－97%，含氢1.5－8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。 石油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副产物。石油焦的产量约为原料油的25-30%。其低位发热量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5%，挥发分约为11%左右，品质接近于无烟煤 3、性状 石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。从石油焦工场所生产的石油焦均称为生焦（green cokes），含一些未碳化的碳烃化合物的挥发份，生焦就可当做燃料级的石油焦，如果要做炼铝的阳极或炼钢用的电极，则需再经高温煅烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。大部份石油焦工场所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状，此种焦又称为海绵焦（sponge coke）。第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦（needle coke）与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因此更适合做电极。有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为球状焦（shot coke）。这种焦形如弹丸，表面积少，不易焦化，故用途不多。（二）石油焦加工工艺 石油焦与煅烧焦及石墨电极的价格每吨相差数百元甚至上千元。因此，国内许多企业都在进行石油焦增值加工的工作。 1、生产煅后石油焦 国外的石油焦煅烧过程全部在炼油厂完成,炼油厂生产出的石油焦直接进入煅烧装置进行煅烧。由于我国国内炼油厂没有煅烧装置，炼油厂生产的石油焦廉价出售。目前,我国的石油焦及煤炭的煅烧均在冶金行业进行,如碳素厂、铝厂等。 煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业、制电石等。其中应用最广泛的是石墨电极。 煅烧石油焦在国内的销售市场比较看好，它的最大用户是炼铝工业，锻烧石油焦在国外市场销售的前景也很乐观，例如，镇江碳素厂，一次就出口美国20kt煅后焦。普通石油焦与煅后焦的价格每吨相差数百元，煅烧石油焦将是炼油厂提高焦化装置经济效益的一项重要举措，石油焦的后加工可以使石油焦得到极大增值。2、生产石墨电极 镇江焦化煤气公司煅后焦出口到日本，日本再石墨化后，则价格约3500元/t。因此，有必要采取增大石油焦附加值的方法来增效创收，采取对石油焦进行煅烧来提高石油焦的销售价格。吉林炭素厂用大庆和抚顺二厂的针状焦为原料，研制了达到国外同类产品水平的超高功率石墨电极。兰州炭素厂选择国内某种优质石油焦,采用大颗粒配方,加以其它工艺上的措施，研制了高功率石墨电极。如果工艺控制得当，用胜利焦也可以生产石墨电极。高硫石油焦会导致石墨电极龟裂，不适宜做石墨电极。 3、生产活性炭 活性炭是一种优良吸附剂，石油焦制备活性炭产率可达78%，石油焦按550元/t计，生产一吨活性炭仅需704元。以年生产规模1k计，粉末活性炭总产值394.6万元，税后利润92.7万元；以1kt计,颗粒活性炭总产值526.2万元，税后利润122.7万元。建1kt/a石油焦粉末或颗粒活性炭厂，一年可建成投产，其投资分别为172.5万元和230万元。 （三）石油焦生产工艺
2010年第3期 doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2010.03.046 能源技术与管理 粘结剂配煤炼焦研究进展 郑志磊，吴国光，孟献梁，曹勇飞，季伟 （中国矿业大学化工学院煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室，江苏徐州221008）［摘要］通过向煤中加入粘结性添加剂可以部分替代强粘结煤或增加炼焦煤中不粘结煤的用量，达到节约炼焦煤资源的目的。从所添加粘结剂性质以及粘结剂对煤炭的改质 效果和对焦炭质量的影响等几方面阐述了近年来在配煤炼焦中粘结性添加剂研究 方面所取得的进步，并指出今后应加强机理研究，以更好的指导炼焦生产。 ［关键词］粘结剂；配煤炼焦；煤沥青 ［中图分类号］TQ520.62［文献标识码］B［文章编号］1672-9943(2010)03-0111-03 0引言 焦炭是重要的工业原料，广泛应用于冶金、铸造、化工等行业。近年来，中国焦炭产量多年位居世界首位，但是由于优质炼焦煤的短缺，我国焦炭生产质量和成本已经受到严重制约，合理开发和利用炼焦煤资源是中国焦化工业持续、健康发展的重要基础［1］。提高焦炭质量和扩大炼焦煤源的新工艺有煤预热、捣固、型焦、配型煤和加入添加剂等。与其它工艺相比，加入添加剂的特点是工艺变动不大，操作简单灵活，成本低、焦炭质量提高且稳定。焦化用添加剂可分为两类，一类是粘结性添加剂，主要有煤沥青、煤焦油及石油残渣等；另一类是惰性添加剂，包括焦粉、无烟煤及无机惰性物质等。 日本新日铁和住友钢铁公司利用石油改质沥青与弱粘性煤进行配型煤炼焦实验收到了很好的效果，将煤料与焦油渣按9∶1的比例压型煤，然后配煤炼焦，使焦炭强度和反应性得到了改善［2－3］。 1焦化常用粘结剂 上世纪就有学者利用诸如重油之类的有机添加物将低粘结性煤料润湿得到较好质量焦炭的实例。现阶段利用添加物改善炼焦煤质的方法在共碳化及中间相理论的指导下，粘结剂研究使用的热点已经扩展到焦油沥青类粘结剂，主要包括煤焦油沥青、石油沥青、石油残渣、煤焦油、焦油渣等。此类粘结剂在型煤工艺中已经广泛使用，得到较好的发展。但是在顶装煤配煤中的研究方兴未艾［4］。煤沥青与焦油渣作为焦化工艺两种主要的副产物，和石油类添加剂相比与煤在结构、组成上有着更多的相似之处，因此，对炼焦煤改质效果也更好。 煤沥青是煤焦油加工的主要产品之一,是煤焦油蒸馏提取各种馏分后的残留物。在常温下密度为1.25~1.35g/cm3的黑色固体，加热可软化。加热温度不同，沥青既可以处于胶体状态或呈玻璃状态。通常认为其由高分子量的焦化馏分、低分子量的塑化剂以及不溶的固体物质三部分组成［5］，而这些部分的组合控制着煤沥青的特能。高分子量的焦化馏分是煤沥青炭化时结焦成炭的关键组分，这部分组分在高温下的流动性虽不及塑化组分，但当温度升高到一定程度时，对煤沥青的粘度也不会产生有害的影响；低分子量的塑化组分炭化时，虽不会结焦成炭，但与焦化组分形成共溶体，在高温下赋予沥青良好的流动性，即控制着煤沥青的高温粘度；不溶的固体物质在炭化时基本不发生变化。沥青类粘结剂按软化点不同可分为软沥青（＜70℃）、中温沥青（70℃~80℃）和硬沥青（＞85℃），作为强粘结性煤代用品的改质粘结剂一般应采用软化点100℃以上的沥青，使得其既起到粘结剂的功效，又能在炭化时具有较高的残炭率，提高焦炭强度和改善焦炭反应性。准确评价煤沥青粘结剂的性能还需要全方面分析诸如QI、TI、β树脂含量、结焦值、C/H原子比等性能指标。 焦油渣为粘稠状废渣，主要由煤尘、焦粉、沥青粉、炭化室顶部热解产生的游离碳及清扫上升管和集气管时所带入的多孔物质、焦油和沥青的聚合物等含碳物质等组成。渣内固定碳含量约60％，挥发分产率约33％、灰分约4％、硫含量约1.6％。焦油渣是一种炼焦工业废渣，含有苯类等 111
配煤炼焦工艺 配煤的目的与意义 高炉焦和铸造焦等要求灰分低、含硫少、强大、各向民性程度高。在室式炼焦条件下，单种煤（焦煤除外）炼焦很难满足上述要求，各国煤炭资源也无法满足单种煤炼焦的需求，中国煤炭资源虽然十分丰富，但煤种和储量资源分布不均，因此必采用配煤炼焦。所谓配煤就是将两种以上的单种煤料，按适当比例均匀配合，以求制得各种用途所要求的焦炭质量。采用配煤炼焦，既可保证焦炭质量符合要求，又可合理利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，同进增加炼焦化学产品产量。配煤方案的制定是焦化厂生产技术管理的重要组成部分，也是焦化厂规划设计的基础，在确定配煤方案时，应遵循下列原则。 配合煤性质与本厂煤预处理工艺及炼焦条件相适应，焦炭质量按品种要求达到规定指标。符合本地区煤炭资源条件，有利扩大炼焦煤源。 有利增加炼焦化学产品；防止炭化室中煤料结焦过程产生的侧膨胀压力超过炉墙极限负荷，避免推焦困难。 缩短煤源平均运距，便于调配车皮，避免煤车对流，在特殊情况下有一定调节余地。 来煤数量和质量稳定，最终达到生产满足质量要求的焦炭的同时，使企业取得可观的经济效益。 不同品种焦炭对配合煤的质量指标要求 不同用途的焦炭，对配煤的质量指标要求不同，为保证炼出质量合格的焦炭，必须保证配煤的质量。中国20世纪50年代初的配煤方案是以气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种煤为基础煤按照一定比例配合确定的。但由于中国炼焦煤资源分布不均衡，不可能在所有地区满足四种煤配合的原则，因而开发了各种配煤技术如用配煤质量指标确定配煤方案。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黏结性，煤岩组分指标和工艺条件指标即水分、细度、堆密度等。 炼焦基本工艺参数：
. 本发明公开一种石油焦粉燃烧方法，包括，由压缩气体将石油焦粉送至烧枪， 并在烧枪与另一路氧气混合后喷出燃烧。石油焦粉在玻璃窑炉上燃烧温度可达到 或接近重油燃烧的火焰温度。石油焦粉的燃点为600-800℃，玻璃窑炉温度达 1500-1600℃，石油焦被研磨成固体粉末后，经气体输送喷入玻璃窑炉火焰空间会 迅速点燃而充分燃尽，提高了石油焦粉的燃烧效率，避免现有方法中未燃尽石油5 焦粉沉积对玻璃造成的缺陷，同时减少大气污染。
1.石油焦粉燃烧方法，包括，由压缩气体将石油焦粉送至烧枪，并在烧枪与另一路氧气混合后喷出燃烧。 2.根据权利要求1所述石油焦粉燃烧方法，其特征在于：所述压缩气体为空气或天然气。 3.根据权利要求1所述石油焦粉燃烧方法，其特征在于：所述石油焦粉进入烧枪的速度为10～400kg/h，压缩气体的流量为5～80Nm3/h。 4.根据权利要求1所述石油焦粉燃烧方法，其特征在于：所述石油焦粉的粒度为30～300目。 5.根据权利要求1所述石油焦粉燃烧方法，其特征在于：在烧枪，按1kg的石油焦粉与1.5～3Nm3的氧气进行混合。
石油焦粉燃烧方法 技术领域 本发明属于窑炉燃烧领域，具体涉及一种石油焦粉燃烧方法。 背景技术 玻璃行业是一个高耗能的行业，在玻璃成本中燃料成本约占30%-50%，而玻璃窑炉是玻璃生产线中能耗最多的设备。我国玻璃产能已经占到全球产能的70%左右，但是玻璃窑炉实用的工艺依然是传统落后的工艺，污染大、能耗高、成本高。 石油焦粉是石油经延迟焦化提炼后的副产品，用来做燃料可以提高石油能源的利用率，很适合应用到玻璃生产等高耗能领域中。当前的石油焦粉玻璃窑炉，用空气进行助燃，由于空气中氧气含量低，使得焦粉很难在窑炉中与氧气充分混合，从而大大降低了焦粉的燃烧效率，未燃尽的石油焦粉会随着尾气排入到大气层中或沉积在玻璃液形成缺陷，同时空气中的氮气在窑炉的高温下与氧发生反应，生成氮氧化物污染环境、又增加能耗。 发明容 本发明的目的现有窑炉以石油焦粉为燃料时燃烧不尽的问题，提供一种使石油焦粉充分燃烧的方法。 本发明实现上述目的所采用的技术方案如下： 石油焦粉燃烧控制方法包括，由压缩气体将石油焦粉送至烧枪，并在烧枪与另一路氧气混合后喷出燃烧。 进一步，所述压缩气体为空气或天然气。 压缩气体使用空气可以降低成本，但是窑炉会有少量氮氧化物排出，污染大气；为环保起见最好使用天燃气。 进一步，所述石油焦粉进入烧枪的速度为10～400kg/h，压缩气体的流量为5～80Nm3/h。 进一步，所述石油焦粉的粒度为30～300目。 进一步，在烧枪，按1kg的石油焦粉与1.5～3Nm3的氧气进行混合（如压缩气体采用空气时，此处的氧气是不包含压缩空气中的氧）。 附图说明 图1为本发明石油焦粉燃烧流程图。
石油焦粉 石油焦是什么：石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%(WT是Weight的英文缩写就是重量百分含量的意思.5WT%相当于50000PPM((PPM是以百万计含量.)))以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指标决定焦炭的化学性质 石油焦的主要用途：是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。根据石油焦结构和外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4种： （1）针状焦，具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求，所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。 （2）海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。 （3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6-30mm，一般是由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。 （4）粉焦：经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径0.1-0.4mm），挥发分高，热胀系数高，不能直接用于电极制备和炭素行业。根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用于生产预焙阳极。而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作玻璃厂、水泥厂和发电厂的燃料。 石油焦粉用作燃料，其热值较煤炭高；挥发物及灰份较煤炭少，但水份及硫份较煤炭高，常被用来取代窑炉用的煤炭。 主要用于制取炭素制品，如石墨电极、阳极弧，提供炼钢、有色金属、炼铝之用；制取炭化硅制品，如各种砂轮、砂皮、砂纸等；制取商品电石供
配煤炼焦
配煤炼焦基础知识 第一章煤的基础知识 一、煤的形成 大约三十多亿年以前，地球上就已经有单细胞低等植物存在了。在整个地质年代中的某些时期内，出于地球的气候温暖、潮湿，而且有丰富的矿物养料，因此植物生长得持别高大和繁茂。这些落群生长的陆生植物，构成了成煤的物质基础。在漫长的地质年代里，地球的造山运动和地壳不断的变动，使有些落群生长的植物随着地壳下沉，后来慢慢地被水淹没，或者被山石覆盖。在多水缺氧的情况下，堆积在水中的植物残骸受一种“厌氧细菌”(不靠空气而靠夺取植物遗体里的养份而生成的微生物)的作用，脱去不稳定的含氧物质(一般以二氧化碳和水的形式除去)，使残留物的氧和氢的含量减少，碳含量相对增高。与此同时，植物残骸还受到其他生物化学作用，产生大量的腐植酸及沥青类物质。这种既合有植物残骸未被分解的族组成部份(如根、茎、叶、树皮
等)，又含有腐植酸，而且碳含量比植物残骸高、水份比较大的物质称为泥炭。在泥炭形成的过程中，往往出现植物生此交替和地壳不断变动的情况。如果地壳垂直下沉的速度与泥炭堆积的速度差不多，泥炭层就会不断地变厚；如果地壳垂直下沉的速度比泥炭堆积的速度大，随着时间的推移。泥炭层的上面就会被沙土覆盖而形成顶板，顶板越厚，泥炭受压力和地热的作用就越大。由于地热和压力的作用，使得泥炭中大分子缩合和构化程度提高，C/H原子比增大氢和氧含量减少，泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。第一章煤的基础知识 二、煤的分类 ? 1、腐植煤 ? 根据成煤的原始物质条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。腐植煤是由高等植物形成的，在自然界中分布最广，蕴藏量最大，用途最广；残植煤是由高等植物中稳定组份(树皮、孢子、角质、树
煤炭焦化工艺 煤炭焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦作煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。 产品和用途 煤经焦化后的产品有焦炭、煤焦油煤气和化学产品3类。 （1）焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。 （2）煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用（3）煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%，常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形式作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kj/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300~400 m3，其质量约占装炉煤的16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。 煤焦化工艺 焦化厂主要生产车间： 备煤车间（煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室）
玻璃窑炉 石油焦粉燃烧系统简介 石油焦粉燃烧系统工程 (PLC自动控制系统) 技术方案
技术方案介绍 本方案系统技术特点： a．石油焦粉燃烧系统作为一项节能降耗的新技术,已经在浮法玻璃、格法及压延玻璃等大中小各型玻璃生产线中广泛使用和运行，到目前为止已完成新一代自动化系统的升级换代。 ｂ．使用专用的变频调量输送泵发送粉料，压力可自由调节，粉料在混粉器内获得充分的流化，因此其料流连续均匀，火焰稳定，可控性好。 ｃ．本系统充分采用电磁阀、气动球阀和气动调节阀，系统动作可靠性高，自动化程度高。所有常用阀门的动作均由自动化系统进行程序控制。 d.使用简单，运行平稳，安全可靠，通过自动化控制系统， 输送泵运行方式不存在堵管现象。 f.即使PLC控制系统瘫痪，短时间内也不影响系统的正常运行，操作仍然简单。 g.实现单枪单泵控制，送粉料由变频气力输送泵控制，送粉空气压力由压力变送器、PLC和电动调节阀组成闭环控制系统连续调节，使燃烧火焰可控性得到保证。 h、与原控制系统兼容性极强。无论原系统是DCS控制系统
还是PCS控制系统，亦或是仪表和PLC组成的较简单的控制系统，都可以轻易实现无隙兼容。 所以，本系统的优越性不仅在工程建设时间短，系统自动化程度高，更在于以后的运行使用过程中不断体现出极低的运行维护费用。随着系统运行时间的推移，本技术方案——变频调量输送燃烧系统，其优势更明显。 1.概述 该技术结合玻璃熔窑的生产工艺要求，采用气力输送原理，将石油焦制成一定粒度的粉料（一般在200目左右），采用各种设备将其与压缩空气混合成一定比例的流态物料，通过密封管道喷吹入窑炉燃烧。 本系统构成主要由储气罐、料仓、给料设备、混合输送设备、换向管道、调压充压控制管路、输送控制管路、流化控制管路、吹扫控制管路、自动控制系统构成。本系统简洁明了，维护简单，施工周期短，火焰与温度可控性好，自动化程度高，正常情况下甲方提供基础平台后2到3个月可完成设计施工。1.1工程范围：从料仓、喷粉管道、换向装置至1对小炉燃烧喷
配煤炼焦基础知识 第一章煤的基础知识 一、煤的形成 大约三十多亿年以前，地球上就已经有单细胞低等植物存在了。在整个地质年代中的某些时期内，出于地球的气候温暖、潮湿，而且有丰富的矿物养料，因此植物生长得持别高大和繁茂。这些落群生长的陆生植物，构成了成煤的物质基础。在漫长的地质年代里，地球的造山运动和地壳不断的变动，使有些落群生长的植物随着地壳下沉，后来慢慢地被水淹没，或者被山石覆盖。在多水缺氧的情况下，堆积在水中的植物残骸受一种“厌氧细菌”(不靠空气而靠夺取植物遗 体里的养份而生成的微生物)的作用，脱去不稳定的含氧物质(一般以二氧化碳和水的形式除去)，使残留物的氧和氢的含量减少，碳含量相对增高。与此同时，植物残骸还受到其他生物化学作用，产生大量的腐植酸及沥青类物质。这种既合有植物残骸未被分解的族组成部份(如根、茎、叶、树皮等)，又含有腐植酸，而且碳含量比植物残骸高、水份比较大的物质称为泥炭。在泥炭形成的过程中，往往出现植物生此交替和地壳不断变动的情况。如果地壳垂直下沉的速度与泥炭堆积的速度差不多，泥炭层就会不断地变厚；如果地壳垂直下沉的速度比泥炭堆积的速度大，随着时间的推移。泥炭层的上面就会被沙土覆盖而形成顶板，顶板越厚，泥炭受压力和地热的作用就越大。由于地热和压力的作用，使得泥炭中大分子缩合和构化程度提高，C/H原子比增大氢和氧含量减少，泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。 第一章煤的基础知识 二、煤的分类 ? 1、腐植煤 ?根据成煤的原始物质条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。腐植煤是由高等植物形成的，在自然界中分布最广，蕴藏量最大，用途最广；残植煤是由高等植物中稳定组份(树皮、孢子、角质、树脂)富集而形成的；腐泥煤是由低等植物和少量浮游生物形成的（藻类、菌类、地衣等），分布范围小，煤层厚度不大。由于腐植煤分布范围广，且煤层厚度厚，是我国煤炭开采的主要对象，
第20卷第4期 洁净煤技术 Vol.20No.42014年 7月 Clean Coal Technology July 2014 煤炭转化 中高硫瘦煤配煤炼焦试验及应用研究 张立岗 1，2 （1．陕西陕化煤化工集团有限公司，陕西渭南714100；2．陕西陕焦化工有限公司，陕西渭南711712） 摘 要：为扩大炼焦煤资源，降低配煤成本，采用鄂尔多斯盆地南部渭北煤田西部矿区10号煤层的中 高硫瘦煤为试验煤样，分析了煤样基本性质，说明其具有高硫、低灰的特点，黏结指数和胶质层厚度较一般瘦煤高，活惰比接近2，黏结性和结焦性较好。通过中高硫瘦煤单独成焦试验、煤岩学模拟配煤、工业焦炉炼焦试验，验证中高硫瘦煤配煤炼焦的可行性，确定中高硫瘦煤配煤炼焦优化方案。结果表明：中高硫瘦煤配煤炼焦可行，应尽量控制中高硫瘦煤配入量在10%以下，多配入强黏结性煤，以提高焦炭的热态强度。中高硫瘦煤配煤炼焦工业应用表明：配入中高硫瘦煤3% 7%可生产出质量合格的焦炭，扩大了炼焦用煤范围，降低了配煤成本。 关键词：中高硫瘦煤；基本性质；工业焦炉试验；配煤；炼焦；焦炭中图分类号：TD849；TQ520.5 文献标志码：A 文章编号：1006－6772（2014）04－0047－04 Experiment and application of middle and high sulfur lean coal blending coking technology ZHANG Ligang 1， 2 （1．Shaanxi Shaanhua Coal Chemical Group Co．，Ltd．，Weinan 714100，China ；2．Shaanxi Coke Chemical Co．，Ltd．，Weinan 711712，China ） Abstract ：In order to expand the coking coal resources and reduce the cost of coal blending ，taking the middle and high sulfur lean coal as the test sample ，which is taken from No.10coal seam of western areas of Weibei coalfield in the southern of Erdos Basin．The middle and high sulfur lean coal contains low ash ，its bond index and thickness of plastic layer is higher than that of generally lean coal ，the inert and alive of petrography is close to 2，and the coking property is well．Through the coking test of middle and high sulfur lean coal ，simulated coal blending of coal petrography ，industrial coke oven coking test ，verify the feasibility and determine the optimizations of middle and high sulfur lean coal blending coking．The results show that middle and high sulfur lean coal can be used in coal blending for coking ，the blend-ing content of middle and high sulfur lean coal should be controlled below 10%， and high content of strong caking index blending coal can enhance the thermal state index of coke．According to coal blending coking in industrial application of middle and high sulfur lean coal ，show that using middle and high sulfur lean coal coking can produce quality qualified coke blending ratio of 3% 7%，expand coking coal resources and reduce the cost of blending coal using middle and high sulfur lean coal coking． Key words ：middle and high sulfur lean coal ；basic properties ；industrial coke oven test ；coal blending ；coking ；coke 收稿日期：2014－04－02；责任编辑：白娅娜 DOI ：10．13226/j．issn．1006－6772．2014．04．015 基金项目：陕西煤业化工集团科技计划资助项目（2014SMHKJ －B －J －23） 作者简介：张立岗（1964—），男，陕西富平人，高级工程师，从事煤化工技术开发应用和管理工作。E －mail ：stc315@126．com 引用格式：张立岗．中高硫瘦煤配煤炼焦试验及应用研究［ J ］．洁净煤技术，2014，20（4）：47－50，72．ZHANG Ligang．Experiment and application of middle and high sulfur lean coal blending coking technology ［J ］．Clean Coal Technology ，2014，20（4）：47－50，72． 0引言 中国是钢铁生产大国，焦炭是钢铁工业的“基 本食粮”。随着中国焦炭产量的逐年增长，对炼焦煤资源的需求不断加大，炼焦煤供应紧张，扩大炼焦 用煤资源已是当务之急。因此，研究新的配煤技术， 扩大炼焦用煤，优化、节约炼焦煤，提高煤炭资源利用效率尤为重要。中国中高硫煤总量大，约占全国煤炭总量的9.33%，是重要的煤炭资源，主要用于硫煤液化、高硫煤制甲醇、生产煤制橡胶填料等［1］ 。 炼焦方面，高硫煤因硫分较高，被称为劣质资源，价 格低廉 ［2］ 。通过配入一定量的高硫煤，控制焦炭硫
石油焦粉检测 一：石油焦粉（003） 石油焦粉在玻璃熔炉上燃烧温度达到或接近重油燃烧的火焰温度1650-1730度。所含灰份与重油相同，硫粉比煤焦油低。 石油焦粉一般指粒度为0-1mm或者除尘粉，粒度很小。价格很便宜。不同的生产需求，粒度的需求也是不同的。这要看你是从事哪个冶金与铸造行业的，根据不同的用途，是作为增碳剂还是助燃剂，需要选用不同的石油焦粒度。石油焦粉是石油焦的一种。 二：石油焦粉的质量指标 纯度：指石油焦中硫及灰分等的含量。高硫焦炭会导致制品在石墨化时发生气胀，造成炭素制品裂缝。高灰分会阻碍结构的结晶，影响炭素制品的使用性能。 结晶度：指焦炭的结构和中间相小球体的大小。小的小球体形成的焦炭，结构多孔如海绵状，大的小球体形成的焦炭，结构致密如纤维状或针状，其质量较海绵焦优异。在质量指标中，真密度粗略地代表了这种性能，真密度高表示结晶度好。 抗热震性：指焦炭制品在承受突然升至高温或从高温急剧冷却的热冲击时的抗破裂性能。 颗粒度：反应焦炭中所含粉末焦和块状颗粒焦（可用焦）的相对含量。 三：石油焦粉主要检测项目 检测项目：熔点、含油量、不挥发物、透明度、颜色、密度、光泽度、厚度、硬度、弹性、附着力、化学溶剂性、耐介质性能、耐气候性能、耐温变性能、耐冲击、耐划痕性能、耐磨性能等。 分析项目：成分分析检测、异物杂质含量分析、配方分析、元素分析、成分鉴定、纯度分析 四：部分检测标准 SH/T 0026-1990 石油焦挥发分测定法 SH/T 0029-1990 石油焦灰分测定法 SH/T 0032-1990 石油焦总水分测定法 SH/T 0033-1990 石油焦真密度测定法 SH/T 0058-1991 石油焦中硅钒和铁含量测定法 SH/T 0313-1992 石油焦检验法
1配煤的必要 配煤作为炼焦煤准备的工序之一。炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。即为了生产符合质量要求的焦炭，把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序 早期炼焦只用单种煤，随着焦化行业的发展，炼焦煤储量的明显不足，高炉用焦要求的提高，单种煤已不可能用来炼焦，走配煤之路已势在必行。如济源金马焦化配煤比：35%ZJM，35%JM,15%FM,15%SM,可练出供济钢用的一级冶金焦，同时加入了肥煤，增加了化产回收，成本在1000元/t，而只用主焦煤炼焦成本在1200元/t，同时降低了化产回收，配煤效益可见一斑。 2 配煤的选择及方法 各单种煤的结焦性 （1）褐煤 褐煤的变质程度高于泥煤而低于分类方案中的其它所有煤种。在分类方案中，它的可燃基挥发分大于40%，煤中含有多量水分，加热时它不能产生胶质体，因此没有粘结性，在现代炼焦炉中不结焦，我们不将它划分在炼焦煤范围内。在某些炼焦煤非常缺乏的国家，他们是通过复杂的工艺，利用褐煤制造型块炼成型焦，这已不属配煤炼焦的范畴，故不多述。 （2）长焰煤 长焰煤的变质程度比褐煤高，在分类中其可燃基挥发分大于37%，胶质层厚度小于5毫米，这种煤粘结性极弱，在现代炼焦炉中不能单独结成焦炭。在某些长焰煤多的地区，可以少量配用，但配入量稍多时，常会使焦炭强度和耐磨变坏，尤其是配煤中肥煤不够多时更为明显。所以长焰煤也不列入炼焦煤范围内。 (3) 气煤 气煤的变质程度较长焰煤高。在分类图中气煤是一大类，它包括可燃基挥发分在30%~37%、胶质层厚度大于9~25毫米以及可燃基挥发分大于37%、胶质层厚度大于5~25毫米两区域。前者属肥气煤，有一定的结焦性，其中二号肥气煤在现代焦炉中能单独炼焦，但质量较差，只能供中、小高
炼焦工艺 1基本组分 焦炭78%、焦炉煤气15~18%、煤焦油2.5~4.5%。 1.2焦炉煤气 氨0.25~0.4%（生产硫铵，我国为0.25%）； 粗苯0.8~1%（苯、甲苯、二甲苯）； 硫化物0.2~1.5%（可生产硫磺和吡啶） 1.3煤焦油精制 轻馏分：苯、甲苯、二甲苯、重苯； 酚馏分：酚、甲酚、二甲酚； 萘组分：萘、精萘、工业喹啉； 洗油组分：苯类吸收剂； 蒽油组分：提取蒽、菲、咔唑； 沥青：铺路、生产沥青油和电极沥青 2选煤的必要性 煤中的硫包括无机硫（选煤可以部分去掉）、有机硫（物理选煤不能去掉，用浮选法） 煤中还有内在矿物，成矿时混入的粘土（二氧化铝）、沙粒（二氧化硅）、硫铁矿。其中前两种可以通过粉碎、洗选除去。 外在矿物，采煤时混入的矸石。比重大，直接燃烧时为灰分，炼焦时全部留在焦炭中。选煤时除去。 水分，内在水和成矿有关，在配煤时考虑，外在水影响焦炉的操作稳定性。炼焦前需要干燥处理。 3炼焦参数 3.1炼焦阶段 干燥预热：350℃，失去水分。 焦体形成阶段：350~480℃，交连、缩聚、重排，气、固、液共熔体。有膨胀压 半焦形成阶段：480~650℃，增加了气、固相的生成，胶质固化。 焦炭形成阶段：650~1000℃，半焦不稳定的有机物分解或缩聚，产物为气体。750℃后主要是氢气。体积收缩。 3.2炼焦煤 气煤：挥发性大，收缩大，膨胀压小，2~14kPa；胶质体少，粘性差。热解350~440℃（90℃），加入便于推焦，保护炉体。 肥煤：挥发度低于气煤，收缩大，膨胀压小4.9~19.6kPa，胶质体最多，粘性最好。热解320~460℃（140℃）。 焦煤：挥发性适中，收缩量低；成焦强度大，热解390~465℃（75℃）。膨胀压很大14.7~34.3kPa。对焦炉的墙体不利。 瘦煤：挥发度最低，热解450~490℃（40℃），结焦块大，液体少，收缩量最低，粘结性差，膨胀压答19.6~78.4kPa。 3.3配煤指标 水分：8~10%。内在水和外部水总和。 灰分：10.5~11.2%（混入杂质部分），保证成焦率76%，满足高炉需要。 挥发分：18~30% 硫分：80%进入焦炭（1~1.2%），要求控制1%以下。 黏结性：胶质层最大厚度Y=16~18mm。黏结指数65~78%。 膨胀压：安全10~15kPa，选择8~15kPa。
石油焦窑头专用燃烧器 在水泥生产过程中，目前被广泛使用的燃料主要是煤炭（烟煤、无烟煤）、重油和天然气，绝大多数水泥厂以煤作为熟料煅烧的主要燃料，对采用煤炭为燃料的煅烧工艺技术掌握已非常成熟可靠。但随着世界原油的重质化、劣质化和原油深度加工的发展，石油焦产量不断上升，以石油焦特别是石油焦作为熟料煅烧燃料是中国水泥技术装备走向世界时遇到的一大技术问题，特别在南美及欧洲等地区的水泥项目几乎都要求采用石油焦为燃料。石油焦燃料具有挥发分特别低，速度十分缓慢，为解决这一问题，我公司开发出适合石油焦煅烧水泥的石油焦专用燃烧器。 一：燃烧器结构 燃烧器结构图如下图： 二：燃烧器特点 此燃烧器是在四通道煤粉燃烧器的基础上开发出来，适合于低挥发份的固体燃烧，可以100%使用石油焦。主要有以下如下几个特点： 1：内风实际上分为2股，一股为内切向风，一股为外切向风，不均匀的分布在点火器周围，可以使火焰与二次风更好的接触，保持火焰形状； 2：外风具有较高的的速度动量，外风风速可达250m/s，能有效减少一次风
的风量，降低NOx的浓度； 3：燃烧器采用特殊的耐高温、耐磨材料，使用寿命长； 4：调节方便，根据窑的操作需要，对燃烧器可进行水平、垂直以及轴线方向上调节，燃烧器进出窑的运动由带电机、减速机的地轨小车驱动。水平和垂直调整角度达3°，通过调节燃烧器外风通道、内风通道面积可方便的实现燃烧器火焰形状的调节；通过调节中心风风量的大小可促使火焰中心部分的燃气充分燃烧，使燃烧更为充分，同时起保护燃烧器头部和稳流的作用。 5：配备点火器，采用电子打火装置，点火方便。低温点火时采用轻油引燃石油焦粉。
40kg试验焦炉与工业焦炉对应关系研究 山西焦化配煤实验中心 二〇一四年十一月三日
40kg试验焦炉与工业大炉对应关系研究 1、选题背景及意义 由于煤的复杂性，煤与煤之间的性质千差万别，不同煤田的煤质差别较大，即使是同一煤田中不同煤层之间的煤质，其差异性也很大；成煤阶段的不同，成煤地质条件的不同，也造就了煤与煤之间性质的千差万别，到目前为止，还没有那个化验指标能准确反映煤的炼焦结果，有时还出现反常的现象：分类牌号为焦煤的煤，在配煤中却不能做为焦煤使用，煤的镜质组反射率相同的煤种，却炼出机械强度明显差异的焦炭，奥亚膨胀度差异明显的煤种，却又能得到焦炭强度相似的结果，如何合理利用各种炼焦煤特性，全面指导炼焦配煤，进行经济配煤，实现利润最大化，就是对各种煤通过实验焦炉进行炼焦试验，建立相关数据库模型，才能更好的指导生产。 试验焦炉最大限度模拟工业焦炉生产的工况条件，尽量贴近工业生产状态，使得试验结果能直接表示生产结果，或者使试验结果与生产结果建立良好的相关性。 实验焦炉类似缩小的工业焦炉，它的特点是与工业焦炉的模拟性好，结焦过程与工业焦炉相似。工艺参数检测较全面，焦炭机械强度测定设备与工业生产一样，试验结果直观，重现性好、区分性好，相关性好。 山焦焦化配煤实验中心自2013年11月23日成立以来，对中心40kg试验焦炉与工业焦炉之间的对应关系进行了重点研究，初
步找到了40kg试验焦炉与工业大炉之间焦炭机械强度、热性质的对应性，自2014年7月份以来应用该数学模型指导生产取得了较好的经济效益。 2、 40kg试验焦炉与工业焦炉焦炭质量的对应关系 配煤实验中心自2014年2月40KG试验焦炉正式投入运行以来，对三个系统装炉煤、凉焦台焦炭进行了质量跟踪、对比实验，并利用数学工具LINEST函数对40KG试验焦炉与工业焦炉实验数据进行了线性回归分析。 2.1 40kg试验焦炉、工业焦炉焦炭的M40、M10对应性实验 2.1.1实验数据 40KG小焦炉与凉焦台焦炭质量对比实验数据 序列系 统 40kg试验焦炉凉焦台M40 M10 ≥80 60～80 40～60 25～ 40 ≤25 M40 M10 1 一82.60 9.5 23.20 40.03 27.28 4.71 4.78 76.20 8.2 2 一82.90 9.9 39.0 3 36.67 17.12 2.95 4.23 76.00 10.7 3 二79.90 8.6 36.18 33.0 4 21.47 4.42 4.90 73.60 8.4 4 三83.10 9. 5 32.51 36.39 21.63 4.01 5.45 76.78 11 5 一81.20 9 32.51 36.39 21.63 4.01 5.45 74.20 9.2 6 三81.90 8.6 40.33 31.8 7 19.60 3.87 4.34 75.80 9.1 7 二79.60 9.6 35.28 36.98 20.31 1.98 5.45 73.60 9.8 8 一83.70 9 37.47 34.42 20.23 3.92 3.95 76.60 9.6 9 一80.60 9.6 27.09 41.93 24.50 2.48 3.97 74.80 9.8 10 二77.90 9 44.36 29.66 16.35 3.71 5.92 72.00 9.6 11 一81.40 9 32.51 36.39 21.63 4.01 5.45 75.00 9.4 12 三81.80 8.5 28.85 31.83 29.67 4.20 5.45 76.40 8.6 13 一81.40 8.9 38.76 32.54 18.53 4.54 5.64 75.40 9.6 14 二79.10 10.2 33.31 34.89 20.02 4.55 7.24 73.60 10.2 15 一80.60 9.4 23.14 32.13 31.63 7.21 5.89 74.80 10 16 二81.00 10 28.58 42.46 19.88 3.59 5.48 73.20 10 17 一81.90 10.3 26.93 42.56 19.87 3.74 6.90 76.00 9.8 18 二79.20 8.5 33.10 37.90 20.76 3.26 4.98 73.60 9.4 19 一81.90 9.4 24.61 43.40 18.93 5.01 8.05 75.40 9.2