提高小型捣固焦炉焦炭质量的生产实践
彭陈辉（湖南涟源钢铁集团公司，娄底417009)
涟钢炼铁厂有6座高炉，1～5号高炉是400m3左右的小高炉，6号高炉为2250m3的大高炉，年产生铁430万吨。焦化厂有3座焦炉，年产焦炭135万吨。
1、2号焦炉为炭化室高6m的大容积新焦炉，3号焦炉为炭化室高4. 3m的58
型老焦炉。新焦炉的焦炭供给6号高炉使用，老焦炉的焦炭供给1号高炉使用，其他小高炉则基本使用外购焦，每年需外购焦炭70万吨左右。
由于涟钢周边的焦化厂不多，外购焦炭绝大部分是从山西、河南、贵州等地采购。受运输及资源等因素制约，近年来外购焦炭的供应经常出现紧张状况。如果能提高周边小焦化厂的焦炭质量，增加本地供应量，则可以缓解资源、运输的压力，并能降低采购成本。
湖南省安石企业集团是一家民营企业，该公司所属的兴星焦化厂紧邻涟钢，采用捣固炼焦工艺生产焦炭，由于焦炭质量较差，只能少量供给涟钢使用。从2006年开始，涟钢与安石集团进行了战略合作，由涟钢对安石所属的兴星焦化厂进行一体化管理，并进行技术指导，捣固焦炭的质量明显改善，供应涟钢的焦炭量大为增加，双方都取得了较好的经济效益。
1 兴星焦化厂的焦炭质量
1.1 捣固炼焦工艺
该厂现有6座新的无回收清洁型捣固焦炉，共112孔，装炉煤堆密度1.10～1.15kg/cm3，每个煤饼重35吨，生产铸造焦时的结焦时间为84h，焦炭产能为30万t/a。生产冶金焦时的结焦时间为52h，焦炭产能为50万t/a。一般情况下，按铸造焦质量要求组织生产，块度大于80mm的作为铸造焦销售，剩下的则作为冶金焦销售。新捣固焦炉没有煤气净化及化产品回收装置，荒煤气全部燃烧变成高温废气后余热发电。该厂还有一组2×25孔66型老焦炉，也于2005年改装成了捣固焦炉，结焦时间14h，年产冶金焦10万吨，配套有煤气净化及化产品回
收系统。新老焦炉都采用自动配煤方式，电子皮带秤控制不同煤种的配比。一般情况下，新老焦炉用配煤中都配入部分无烟煤。
1.2 焦炭质量存在的问题
前已述及，由于配煤中配入了部分无烟煤，致使焦炭的气孔率低，表面看上去结构致密。实际上由于无烟煤及烟煤的煤种选择及配煤结构不合理，使配煤的粘结性及结焦性变差，炼焦过程中产生的胶质体少，不足以熔融无烟煤和烟煤本身带来的惰性物质，加上炼焦工艺参数也存在一些问题，因此该厂捣固焦炉生产焦炭的主要问题是强度差，尤其是在高炉中的热性能很差。另外，由于配煤不稳定，随意性大，焦炭质量的波动也大，焦末含量高，块度不稳定。由于这些原因，使焦炭在高炉中的骨架作用削弱，给高炉操作的稳定顺行带来很大影响，因此，这些捣固焦炭在涟钢的使用中受到很大限制。
2 提高捣固焦炭质量的措施
2.1 明确捣固焦炭的质量要求
为达到涟钢小高炉高炉操作的稳定顺行、高产低耗的要求，涟钢对该厂的捣固焦炭提出了最低的质量要求，见表1。
表1 涟钢对捣固焦炭的质量要求 (%)
2.2 提高捣固焦炭质量的措施
从2006年开始，涟钢各有关部门对兴星焦化厂进行了生产技术指导，从原料、配煤结构、炼焦工艺等方面入手，深入分析了焦炭质量差的原因，采取了下列提高捣固焦炭质量的措施。
（1）掌握无烟煤特性，精选无烟煤煤种。该厂为降低配煤成本、扩大炼焦煤源和利用捣固炼焦的优势，在配煤中配入了部分无烟煤。但在无烟煤煤种的选择上却比较盲目，只考虑其灰分和硫分的影响，没有对无烟煤的内在性质进行专门的研究，对不同无烟煤性质的差别及对焦炭强度的影响了解不够。
无烟煤是高煤化度、高含碳量的煤，没有粘结性，在结焦过程中本身不熔融。无烟煤与烟煤相比，硬度大，可磨性指数HGI小。用于配煤炼焦时，必须先进行预粉碎，配入烟煤后再粉碎。因此，配煤中要配入无烟煤，并保证焦炭质量及较低的动力费用，一定要对无烟煤的可磨性、粒度组成、热稳定性以及与烟煤的容惰率进行专题研究。无烟煤可磨性的好坏一方面影响其粒度与粒度分布，从而影响焦炭强度；另一方面也影响其粉碎的动力成本。热稳定性差的无烟煤，在炼焦过程中的某些温度区间会产生爆裂，形成新的裂纹或裂纹中心，致使焦炭的裂纹增加，强度降低。而通过对烟煤配入无烟煤后的容惰率研究，认识到了配入无烟煤后配煤G值的变化规律和无烟煤的最佳配比，以预测焦炭强度变化规律。
涟钢周边的无烟煤较为丰富，为扩大炼焦煤源和降低配煤成本，2004年以来，涟钢在无烟煤配煤炼焦方面进行了深入研究，并进行了40kg小焦炉的炼焦试验，全面了解了周边不同矿点无烟煤的特性。在此基础上，涟钢对兴星焦化厂所配无烟煤的性质进行了全面分析检测，最后选定了4家无烟煤矿点作为长期资源的供应点。在不提高配煤成本的条件下，提高了焦炭质量，同时还降低了动力费用。
（2）优化配煤结构。无论是捣固焦炉还是常规顶装焦炉，影响焦炭质量的关键因素是配煤质量。在配煤质量相同的情况下，捣固焦炉炼制焦炭的强度要好于顶装焦炉。若为了追求效益的最大化，弱粘结性煤的配比太高和烟煤结构不合理的话，则焦炭质量一定会下降。
分析兴星焦化厂的配煤结构表明，该厂1/3焦煤及无烟煤配比很高，焦煤配比低，不配入肥煤及瘦煤。我们根据该厂炼焦煤供应的实际情况，既充分考虑了各煤种不同的炼焦特性，又考虑到配煤成本，制定了不同时期的配煤方案，并不断优化，表2列出了近3年来兴星焦化厂的配煤结构。
表2 兴星焦化厂近3年来的平均配煤结构
（3）适用于大高炉的捣固焦炭最佳质量指标。为了扩大捣固焦炭在涟钢高炉的使用范围，涟钢技术指导小组在该厂进行了工业性炼焦试验，摸索捣固焦炭的经济最佳值，看是否能够达到涟钢6m焦炉的焦炭质量水平。通过优化筛选，选择了两个方案，在捣固焦炉上进行生产试验，每个方案试验3天。生产试验配煤结构与涟钢6m焦炉配煤结构对比见表3，其焦炭质量对比见表4。
表3 生产试验配煤结构与涟钢6m焦炉配煤结构的对比结果
表4 生产试验焦炭质量与涟钢6m焦炉焦炭质量对比结果（％）
从表3、表4数据可看出，采用生产试验一的配煤方案，当无烟煤配比为8%、配煤G值71时，捣固焦炉的焦炭质量基本达到了涟钢6m焦炉不配无烟煤、配合煤G值为78时的水平。也就是说，低成本的捣固焦炭可以达到常规大容积焦炉焦炭的质量水平，因而能够满足大高炉的质量要求。
（4）稳定配煤炼焦的煤种。受原煤市场紧张及近年来焦化厂效益的影响，兴星厂炼焦煤种及库存煤十分有限，故配比调整极为频繁。为了不使焦炭质量出现大的波动，在炼焦煤库存异常紧缺的时候，涟钢根据自己煤场的库存总量及结构，及时给兴星厂调剂了煤种。2006年累计转供给安石集团的优质炼焦煤5万吨左右，主要是焦煤和1/3焦煤，其中包括盘江、萍乡、天安、牛马司等优质炼焦煤。
（5）确定合理的结焦时间及炼焦温度。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提高，有利于降低焦炭挥发分与氢含量，使焦炭气孔壁的致密性提高，从而提高焦炭的显微强度、耐磨强度和反应后强度。但在气孔壁致密化的同时，微裂纹将扩展，抗碎强度又有所降低。因此，合理的结焦时间与炼焦温度对改善焦炭的热强度有着重要的作用。
针对兴星焦化厂炼焦煤供应紧张、焦炉没有满负荷生产、发电机能力与炼焦产能不匹配的状况，涟钢技术指导小组通过准确的计算分析，建议该厂将炼焦参数调整为：新捣固焦炉结焦时间125h，对应的标准温度1150℃，老焦炉结焦时间16h，对应的标准温度1260℃。这样，生产组织最优，产量、质量兼顾，焦炭强度最好，发电机效率也较高。
2.3 加强一体化管理
为了较好地履行战略合作及技术指导协议，提高捣固焦炭的质量，保证在高炉的使用效果，涟钢生产管理中心定期组织专题会议，就合作过程中存在的问题及时进行了沟通，包括双方内部的生产组织、运输、供应、质量、检验、信息传递、价格、结算等，使问题得到了较好的解决。
3 合作成效
3.1 焦炭质量大幅度改善，供应量显著增加
由于合作双方的积极沟通与协调，并开展切实有效的生产技术指导，使兴星焦化厂的捣固焦炭质量稳步提高，供应量不断增加，具体数据列于表5。
表5 捣固焦炭质量与涟钢焦炭的采购量
从表5可知，2006年捣固焦炭的各项指标均较好，与2005年比较，灰分、硫分、强度各项指标均明显改善，尤其是焦炭的热性能大幅度提高。捣固焦炭各项指标在涟钢外购焦炭中均位居前列，完全达到了小高炉要求的质量。采购量也
大大增加，2006年涟钢共采购安石集团的捣固焦炭179480t(5％计价水），占外购焦炭的30%, 是2005年的2倍多，超过了战略合作的预期目标。
3.2 高炉经济技术指标明显改善
由于捣固焦炭在涟钢及全国高炉上原来都没有大量使用的经验，且当时质量指标差，因此兴星厂的捣固焦炭在涟钢小高炉的集中使用经历了试验阶段。2005年底开始在涟钢4号高炉上试用。为充分履行涟钢与安石集团的合作协议，进一步加大其使用量，同时在3号高炉上试用。3、4号高炉的使用比例都是从试用初期的30％逐渐提高到60%，随着焦炭质量的不断改善，2006年下半年这2座高炉全部使用了兴星厂的捣固焦炭。通过调整相应的工艺参数，这2座高炉与使用其他外购焦炭的小高炉比较，焦比低，喷煤比高，使用效果较好，各高炉焦比和喷煤比数据列于表6。
表6 2006年涟钢各小高炉的焦比和喷煤比
由于涟钢2号高炉的炉况存在一些问题，为了改善2号高炉的操作，从2007年开始，兴星捣固焦炭全部供2号高炉使用，效果同样不错。
4 结语
涟钢通过对安石集团兴星焦化厂的一体化管理及全面深入的技术指导，解决了该厂捣固焦炭质量波动大、强度差、焦末含量高、焦炭块度不均匀等难题，尤其是提高了焦炭在高炉中的热强度，使焦炭质量稳步提高，供应量不断增加。涟钢小高炉大量使用捣固焦炭后，不仅高炉生产没有受到影响，而且还相应地改善了经济技术指标。并对捣固焦炭最佳质量进行了试验探索，为涟钢“十一五”规划再建大高炉作好了焦炭资源的技术储备。
（200812151）
提高焦炭热强度的措施 赵建强，尚建芳，张少华 （邯钢焦化厂，河北邯郸056015） [摘要]焦炭的反应性和反应后强度是焦炭热性质的重要指标。根据邯钢焦化厂现状,从炼焦煤种、配合煤、结焦时间等方面调整，降低了焦炭反应性，提高了反应后强度。 [关键词]焦炭反应性；反应后强度；配合煤；结焦时间 [中图分类号] TF 526+.1 [文献标识码] B [文章编号] 1003-5095(2008）09-0053-03 近年来，高炉炼铁生产正朝着大型化、高效化、长寿和节能环保化方向发展，炉容已达几千立方米，高炉作为生产中的最大的竖炉，直径10～15 m，其料柱高度就高达25～35 m，而支撑如此高的料柱高度，作为透气的支架，高质量的焦炭是必不可少的。为降低焦炭消耗，增加高炉产量，改善生铁质量，采用了在风囗喷吹煤粉、重油、富氧鼓风等强化冶炼技术。焦炭的热能源、还原剂作用可在一定程度上被部分取代，但作为高炉料柱的疏松骨架不能取代，而且随高炉大型化和强化冶炼，该作用更显重要。邯钢老区这几年不断地升级改造，目前有两座2 000 m3高炉，月耗焦炭约为14万t，而焦炭占整个生铁成本约为25%，因此，生产稳定优质的焦炭，必然会对炼铁的生产、操作和降本增效有直接的影响。 1 焦炭的组成、性质及在高炉中的作用 焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色的成分复杂的块状材料，用工业分析和化学分析两种分析方法确定其组成，一般所说的焦炭指标是综合分析的结果，其标准就是对高炉的影响的大小。焦炭在高炉中起着供热、供碳、还原剂和疏松骨架的作用。近年来，高炉采用了许多先进的技术，焦炭的供热、供碳、还原剂一些作用一定程度上被取代，但随着高炉大型化和冶炼强度的提高，高炉的料柱骨架作用却被强化，越来越要求高质量的焦炭。有资料表明：焦炭的反应后强度提高1%，焦比可以降低20 kg；灰分每升高1%，高炉焦比上升2%，石灰石用量增加2.5%，高炉产量下降2.2%。现在冶炼特种钢材时要求铁水含硫越来越低，焦炭中的硫约占整个入炉料的80%～90%，高炉采用烧结矿后占的比例会更大，而其中只有5%～20%随高炉煤气逸出，其余的硫就靠炉渣排除，这就要增加熔剂，增加炉渣碱度和渣量。一般焦炭含硫每增加1%，高炉焦比约增加1.5%～2.0%，石灰石用量增加2%，生铁产量减少2%～2.5%。 焦炭在高炉中承受高温热力作用、化学作用，以及强烈气流和铁水的冲刷、磨损、剪切作用下性能必然降低，其透气性下降、块度减小、气孔壁变薄等影响高炉操作，所以高炉焦要求灰低、硫低、强度高、块度均匀、气孔均匀致密、反应性低、反应后强度高。入高炉的焦炭的标准逐渐完善、细化。我国一直将焦炭的机械强度(即冷态强度)作为衡量焦炭质量的重要指标,但在高炉实际生产中,与冷态强度相比,焦炭的反应性(CRI)与反应后强度(CSR)更能反映焦炭的质量。为了更好地模拟焦炭在高炉中反应过程,新的国家冶金焦炭标准中增加了CRI和CSR两项指标。为生产合格的焦炭、为高炉炼铁提供有利的指导。因此必须提高焦炭高温性质量。 2 现状 邯钢焦化厂现有焦炉42孔JN 43-80型两座（1#、2#），45孔58-Ⅱ型一座（3#），45孔JN43-80型一座（4#），45孔JN60-6型两座（5#、6#），与六座焦炉配套的备煤系统为南北两个机械化煤场和南北两套核子称自动配煤设施，分别向一炼焦1#、2#、3#、4#焦炉和5#、6#焦炉供煤。年产焦炭204万t，主要供应炼铁4# 620 m3高炉、5# 1 260 m3高炉、7# 2 000 m3高炉，炼铁5#高炉扩容为2 000 m3后，自产焦炭，全部以混料方式供给5#、7#高炉。表1为我厂近期内焦炭平均质量，我厂6 m焦炉和4.3 m焦炉均为
20．热回收焦炉的工艺流程热回收焦炉是指炼焦煤在炼焦过程中产生焦炭，其化学产品、焦炉煤气和一些有害的物质在焦炉内合理地充分燃烧，回收高温废气的热量用于发电或其他用途的一种焦炉。目前热回收焦炉已经进入《焦化行业准入条件(2008 年修订)》管理序列。 清洁型热回收焦炉是由多个焦炉组、热回收装置、烟气脱硫除尘装置以及尾气集中排放简组成；工艺流程采用捣固装煤、炉内引火、二次燃烧、负压运行生产；在连续炼焦过程中不产生焦化废水，并可实现余热有效回收利用和废气低污染排放的一种炼焦炉。每个焦炉炉组由多个可互相引火的炼焦室组合而成，具有共用总烟道进行二次燃烧并与热回收装置相联通的炼焦生产单元。炼焦室具有炼焦煤同室加热、炭化和熄焦功能，在主燃烧室中以贫氧气分层、分隔燃烧层与结焦层，通过两侧立火道、底火道、分烟道与炉组总烟道相联接，在负压情况下实现二次燃烧，并实现炼焦煤上下与两侧四向加热成焦的一个封闭空间；在炼焦过程中经二次燃烧后的高温烟气，通过废热锅炉回收余热生产蒸气，并对其热能加以利用。一般配套发电机组用以发电，对热能回收利用后的尾气采用脱硫除尘加以净化处理，对熄焦废水采用沉淀工艺加以净化后实现循环闭路使用，不产生焦化废水外排，是一种新型的大容积焦炉。 21．清洁型热回收焦炉的优势 清洁型热回收焦炉与传统的大机焦炉相比，具有如下优势： （1）提高煤炭资源的综合利用水平。清洁型热回收焦炉配煤要求生产冶金焦焦煤配入量不大于 20％～25％，弱粘煤与无烟煤不低于 50％；生产铸造焦焦煤配
入量不大于 50％，弱粘煤与无烟煤配入量不低于 40％，与传统大机焦比，弱粘煤比例大大提高，还可以配入无烟煤用以炼焦。目前焦煤资源越来越少，有利于节约宝贵的肥焦煤资源。另外，肥焦煤与弱粘煤在价格上有明显的优势，每吨差价至少在 200 元以上，大大地降低了焦炭成本，以规模 60 万吨的焦化厂计，采用清洁型热回收焦炉炼焦用煤成本每年可降低 4800 万元以上，有力地提高焦炭企业的经济效益。同时可以较灵活地改变炼焦配煤和加热制度，并根据需要生产不同品种的焦炭，如高炉焦、铸造焦、化工焦等。 （2）减少环境污染，有利于环境保护工作实施。热回收焦炉采用焦炉炭化室负压操作，炉内负压低于-lOPa，调节烟气燃烧气氛并防止大气污染物向外泄漏，与传统的大机焦正压操作相比，杜绝了跑烟冒火，杜绝了原传统大机焦产生的苯化口等大气污染物外排，从而彻底改善了焦化厂大气环境。清洁型热回收焦炉熄焦水闭路循环使用，杜绝了废水外排。与传统大机焦比，不产生由于后序化生产工序而产生的含酚、含氰等焦化废水，彻底的改善了焦化厂所在区域的水环境。 （3）提高焦炭产品质量。由于采用大容积捣固炼焦，炼焦煤堆密度在O.98g／cm3以上，且由于扩大炼焦煤以外的弱粘煤、无烟煤的加入，更有利于控制焦炭的灰分、硫分，相较传统大机焦的焦炭产品质量更好。 （4）有利于减少基建投资和降低炼焦工序能耗。清洁型热回收焦炉与传统大机焦相比达到或超过传统大机焦的机械化水平，实现焦炉装煤、出焦、熄焦、捣固机械化，但是由于没有传统焦炉的化产回收、煤气净化、循环水、制冷站等工序，也没有污水处理等环境保护的尾部治理措施，生产过程能耗较低。同时，由于焦炉配套的辅助生产设施和公用设施少，建设投资低，建设速度快，一般情况下基建投资为相同规模的传统焦炉的 50％～60％，建设周期为 7～10 个月，生产全过程操作
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。焦炭在高炉内是起骨架作用，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。宝钢高炉缸内的焦炭粒度可达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 高炉大型化以后，料柱增高后，料的压缩率提高了，透气性变差。特别是炉缸容积变大以后，炉缸的焦炭状态对高炉生产的影响更大了。炼铁工作者希望对不同容积高炉焦炭有不同的质量，详见表2。焦炭质量标准中应有热性能的要求。 焦炭含有K2O+Na2O有害杂质含量小于3.0Kg/t。 表2 不同容积高炉对焦炭质量要求
重视应用捣固炼焦技术 -12-10 所谓捣固炼焦技术( StampCokingTechnology, 简称SCT) , 是一种能够经过增加配煤中高挥发分、弱粘结性或不粘结性的低价煤的含量来扩大炼焦煤资源的方法。其优点如下: ( 1) 提高焦炭质量和节约资源: 煤料经捣固后, 堆密度可提高到0.95~1.15t/m3, 煤粒间接触致密, 比常规顶装煤煤粒子间的间距缩小28%~33%, 所得焦炭的致密程度明显改进, 有明显的改进焦炭质量的效果。同时, 在保证同样焦炭质量的前提下, 可多用20%~30%左右的高挥发分弱粘煤及部分非粘结煤, 扩大炼焦用煤源, 降低对优质炼焦用煤的依赖度和提升焦炭生产的成本优势。( 2) 经济效益显著: 尽管捣固焦炉的捣固机和装煤车的投资高于顶装煤的机械费用, 可是捣固煤饼的堆积密度比顶装煤高1/3, 故相同生产规模的焦炉, 捣固焦炉能够减少炭化室的孔数或炭化室容积, 因此, 捣固焦炉的总投资并不比顶装焦炉高。另外, 捣固炼焦工艺能够比顶装煤炼焦工艺配入更多的高挥发分或弱粘结性的低价煤, 同时增加石油焦及焦粉的配入量, 减少焦煤用量, 直接降低了焦炭的生产成本, 并使捣固焦炉焦炭质量提高, 可相应提高销售价格, 增加销售收入。( 3) 减少环境污染: 与顶装焦炉相比较, 在产量相同的情况下, 捣固焦炉具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改进操作环境和减少无组织排放的优点; 装煤的污染物排放量减少90%; 工艺除尘效率高, 减少了环境污染。 捣固炼焦工艺由于具有诸多优点, 已在许多国家大量采用, 特别是在缺乏强粘结性煤资源的国家。原苏联从1989年开始将一个顶装焦炉改造为捣固炼焦炉以后, 开始在其高挥发分煤矿地区采用捣固炼焦工艺。波兰由于其国内挥发分高的煤源比较多, 适合炼焦的煤源不太丰富, 因此也大量采用捣固工艺。 当前, 世界上比较先进的捣固技术是由德国开发的萨尔堡捣固技术。这种技术应用的较为广泛, 中国青岛管道燃气公司采用的就是这种技术。 德国萨尔堡矿业公司开发的这种新一代捣固技术, 采用薄层连续给料代替传统的分层捣固法, 捣固时间由12min左右缩短到4min左右, 提高了捣固机效
20．热回收焦炉的工艺流程 热回收焦炉是指炼焦煤在炼焦过程中产生焦炭，其化学产品、焦炉煤气和一些有害的物质在焦炉内合理地充分燃烧，回收高温废气的热量用于发电或其他用途的一种焦炉。目前热回收焦炉已经进入《焦化行业准入条件(2008 年修订)》管理序列。 清洁型热回收焦炉是由多个焦炉组、热回收装臵、烟气脱硫除尘装臵以及尾气集中排放简组成；工艺流程采用捣固装煤、炉内引火、二次燃烧、负压运行生产；在连续炼焦过程中不产生焦化废水，并可实现余热有效回收利用和废气低污染排放的一种炼焦炉。每个焦炉炉组由多个可互相引火的炼焦室组合而成，具有共用总烟道进行二次燃烧并与热回收装臵相联通的炼焦生产单元。炼焦室具有炼焦煤同室加热、炭化和熄焦功能，在主燃烧室中以贫氧气分层、分隔燃烧层与结焦层，通过两侧立火道、底火道、分烟道与炉组总烟道相联接，在负压情况下实现二次燃烧，并实现炼焦煤上下与两侧四向加热成焦的一个封闭空间；在炼焦过程中经二次燃烧后的高温烟气，通过废热锅炉回收余热生产蒸气，并对其热能加以利用。一般配套发电机组用以发电，对热能回收利用后的尾气采用脱硫除尘加以净化处理，对熄焦废水采用沉淀工艺加以净化后实现循环闭路使用，不产生焦化废水外排，是一种新型的大容积焦炉。 21．清洁型热回收焦炉的优势 清洁型热回收焦炉与传统的大机焦炉相比，具有如下优势： （1）提高煤炭资源的综合利用水平。清洁型热回收焦炉配煤要求生产冶金焦焦煤配入量不大于20％～25％，弱粘煤与无烟煤不低于50％；生产铸造焦焦煤配入量不大于50％，弱粘煤与无烟煤配入量不低于40％，与传统大机焦比，弱粘煤比例大大提高，还可以配入无烟煤用以炼焦。目前焦煤资源越来越少，有利于节约宝贵的肥焦煤资源。另外，肥焦煤与弱粘煤在价格上有明显的优势，
浅析改善焦炭质量的措施 作者: 董晓辉 单位: 技术质量部 日期： 2009年4月26日
浅析改善焦炭质量的措施 董晓辉 技术质量部原料科 【摘要】本文主要通过回顾了近年来为提高焦炭质量所做的工作，并结合攀钢新3#、4#焦炉建设中的新工艺来探讨改善焦炭质量的一些途径，进一步提出了一些改进的建议。 关键词：焦炭质量改善措施 1、前言 众所周知，焦炭在高炉炼铁中是最主要的组成部分，在高炉炼铁燃料技术研究中占有重要的地位，同时也对高炉炼铁技术的发展起着决定性的作用。近年来，攀钢的焦炭质量得到了稳步提高，2007与2005年相比（配煤比没有较大变化的情况下），焦炭全年水分从2.16%下降为1.33%，灰分从12.14%降低为11.89%，硫分从0.52%将为0.50%，冷态性能指标M10从82.19%上升到84.60%，其余各指标均保持稳定。焦炭质量较好地满足了炼铁生产需求，为生铁的稳步增产做出了重要贡献。但随着高炉大型化和富氧喷煤强化炼铁新技术的发展和应用，焦比大幅度下降，焦炭在高炉中停留时间加长，其料柱骨架作用更加突出，这对焦炭质量也提出了更高的要求。文章拟通过对有关改善焦炭质量工作的回顾及对炼焦新工艺的探讨，以期望对今后焦炭质量的提高提出一些改善措施。
2、提高焦炭质量的工作回顾 近几年来攀钢在炼焦工艺上进行了逐步调整，并引进了一些国内外先进的炼焦技术来促使焦炭质量的稳步上升。我认为目前攀钢焦炭质量的提高主要原因来自以下几个方面：（1）有针对性的进行焦炭质量对普通高炉冶炼钒钛磁铁矿的适应性研究；（2）把好原料关；(3) 优化备煤系统；(4)对配煤比的优化研究及更新配煤设备。 2.1有针对性的进行焦炭质量对普通高炉冶炼钒钛磁铁矿的适应性研究 由于攀钢采用的是普通高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿，所以一系列的研究就表明了普通高炉冶炼钒钛矿对冶金焦的质量要求不一样，因为冶金焦在钒钛矿高炉块状带下行的过程中，块度变化很小，大约平均块度直径仅减小5%左右。而在高炉块状带以下，焦炭除了承受机械力以外还要遇到一些叠加的其它劣化因素，对焦炭机械强度劣化起加剧的作用；另一方面由于钒钛磁铁矿结构致密，难还原，在高炉上部间接还原不强烈，故要求焦炭机械性能好、组织均匀、孔壁厚的特点。因此，攀钢煤化工厂自建厂以来就不断优化配煤比方案，确保焦炭质量能够满足钒钛磁铁矿的冶炼要求。目前攀钢一期焦炭M40平均已达到了76.5％以上、M10在8.0％以下，二、三期焦炭M40达85.0％以上、M10在7.0％以下，四期焦炭M40更是达90.0％以上、M10在6.0％以下的高水平，在攀钢高炉中起到了很好的骨架支撑作用，保证了高炉冶炼过程中料柱的透气性，确保了攀钢高炉的顺行。 2.2把好原料关 煤的质量好坏是直接关系到焦炭质量好坏的最根本因素，为此技术
工艺运行管理质量提升措施 冶炼工艺匹配及要求 重点管理项目 1、煤气回炉率根据入炉煤水分情况确定，水分每增加一个百分点，结焦时间延长30分钟，煤气压力增加5%。 2、脱硝系统稳定1# 2#炉车间热工当日规定的总烟道吸力指标。 3、均衡煤气横管压力，确保炉头煤气量及温度趋于平直线。 4、每天抽查煤饼高度和上部平整及压实情况。 5、根据焦炭气孔率实时调整熄焦水时间，熄焦车接焦均匀，焦台定点打火焦。 6、推、拦、装三车配合到位，严禁提前摘炉门及敞门时间过长。 7、按规定按结焦时间排计划，保证K1系数达标，对设备进行有计划维保，K2执行系数达到0.9%以上，确保K3系数≥0.8月均合格率达到95%以上，K3系数当日不达标必须追查原因。 原辅料购进及评价
1、每年六月份对所有原辅料进行一次使用情况评价，根据季节不同或工艺需要，及时调整质量指标，及时下发到采购科。 2、采购科根据生产部下达的质量标准，甄选性价比最优的合作供应商，按质按期供货。 3、在同等质量的前提下，采购科询价、比价后的结果须与生产部商定，二次确定质量符合工艺要求后签订采购合同。 4、部分原辅料，由于属于供货单位自行生产，需签订试用试验技术协议，试验成功后，签订正式供货合同。 5、使用过程中的质量评价，由使用单位根据消耗或工艺运行实际情况，做出及时反馈或季度、年度评价，上报生技科。 6、生产部每年会同采购科、综管部根据年度评价对需要更新、更换的原辅料进行统一招标。 日常检查重点 1、生产技术科人员每天1--2次对生产现场各关重岗位进行检查，及时纠正和解决存在的问题，对不符合管理标准的项目进行登记并按规定考核。 2、当日查出的问题，重要问题需在次日调度会上通报，需要技改或其它部门协同解决的，形成方案，限期执行实施。 3、周央子除每天对全厂关重岗位、重点工艺指标、主副产品生产质量、外发产品质量情况检查外，侧重焦炉车间工艺执行及冶炼产品质量情况，指导和协助炼焦提升管理。 4、梁来兵主要以配煤质量，入炉煤成本，经济价值核算、入炉煤质量，盐渣掺配情况，出炉焦质量预判断， 新配方研发外，并侧重于化产车间的日常工艺执行、副产品质量、收率等重点检查，指导和协助化产车间提升管理。 5、崔新杰主要以当日购进原、精煤质验收把关和原料、成品堆放、标识清晰、主副产品外发质量达标合格， 及时和经营沟通对接、新配方研发，最终实现来料质量稳定，配煤指标预判和结果指标接近，出厂产品100%合格。 精、原煤验收、卸车标准 一、精、原煤验收卸车标准：
炼焦工艺 现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。 1.洗煤 原煤在炼焦之前，先进行洗选。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。 2.配煤 将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦。 目的是在保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤的使用范围，合理地利用国家资源，并尽可能地多得到一些化工产品。 3.炼焦 将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一定时间，最后形成焦炭。 4.炼焦的产品处理 将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火，然后进行破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品，分别送往高炉及烧结等用户。 熄焦方法有干法和湿法两种。
湿法熄焦是把红热焦炭运至熄焦塔，用高压水喷淋60～90s。 干法熄焦是将红热的焦炭放入熄焦室内，用惰性气体循环回收焦炭的物理热，时间为2～4h。 在炼焦过程中还会产生炼焦煤气及多种化学产品。焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢生产的主要燃料。 炼焦工艺主要设备 1、焦炉简介: 现代焦炉炉体由炭化室、燃烧室和蓄热室三个主要部分构成。一般，炭化室宽0.4～0.5m、长10～17m、高4～7.5m,顶部设有加煤孔和煤气上升管(在机侧或焦侧)，两端用炉门封闭。燃烧室在炭化室两侧，由许多立火道构成。蓄热室位于炉体下部，分空气蓄热室和贫煤气蓄热室。 焦炉系统中常用的控制设备：PLC、变频器、组态软件、电动机、断路器、接触器、按钮、温度仪表等等。 2、捣固焦炉简介: 捣固焦泛指采用捣固炼焦技术在捣固焦专用炉型内生产出的焦炭，这种专用炉型即捣固焦炉。捣固炼焦技术是一种可根据焦炭的不同用途，配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。
焦炭生产工艺与应用 焦炭广泛用于高炉炼铁、冲天炉熔铁、铁合金冶炼和有色金属冶炼等生产，作为还原剂、能源和供炭剂，也应用于电石生产、气化和合成化学等领域作为原料。据统计，世界焦炭产量的90％以上用于高炉炼铁，冶金焦炭已经成为现代高炉炼铁技术的必备原料之一，被喻为钢铁工业的“基本食粮”，具有重要的战略价值和经济意义。我国是传统的焦炭生产和出口大国，近年来焦炭产量一直占世界焦炭产量的50％左右，出口量占世界贸易量的60%左右，根据中国炼焦行业协会的统计，我国2007 年和2008年焦炭产量分别达到3.3 亿吨和3.27 亿吨，出口为1400 万吨和1213 万吨，焦炭是我国目前为数不多排名世界第一位的、具有重要影响力的资源型产品。由烟煤、石油、沥青或者其他液体碳氢化合物为原料，在隔绝空气的条件下干馏得到的固体产物都可称之为广义的焦炭。本报告中所指焦炭相对上述范围较小，是指以烟煤为主要原料，在隔绝空气条件下通过室式焦炉中加热至950～1050℃干馏形成而得到的固体产物，特征通常表现为质地坚硬、多孔、呈银灰色并有不同粗细裂纹的炭质固体块状材料，其真相对密度为1.8～1.95，堆积密度为400～520kg/m3，肉眼可以观察到明显的纵横裂纹。 根据原料煤的性质、干馏的条件不同，可以形成不同规格和质量的高温焦炭，其中用于高炉冶炼的称高炉焦，用于冲天炉熔铁的称铸造焦，用于铁合金生产的称铁合金用焦，还有非金属冶炼用焦（以上统称冶金焦），以及气化用焦、电石用焦等。 表1 焦炭的种类
一、炼焦煤 1．世界炼焦煤资源的分布 据统计，截止到2004 年底，全世界探明的煤炭总储量大约为4.3 万亿吨，其中前苏联、中国、美国、澳大利亚、加拿大、德国等世界前十名的主要产煤国的储量约占世界煤炭资源总量的95％。其中，炼焦煤不到硬煤资源量的1/10，肥煤、焦煤和瘦煤约占炼焦煤总量的1/2，低硫、低灰的优质炼焦煤资源大约有600 亿吨。在世界炼焦煤资源中，约有1/2 分布在亚洲地区,1/4 分布在北美洲地区，其余1/4 则分散在世界其他地区。 2．中国炼焦煤资源的储量与分布 中国煤炭探明可采储量仅次于美、俄，居于世界第三位，炼焦煤约占全部1 万多亿吨的“查明资源储量”中的26％，其中气煤（包括1/3 焦）占“查明资源储量”的12％，焦煤占6％，瘦煤、贫瘦煤和肥煤、气肥煤各占4％和3％。中国的炼焦煤资源以山西省为最多，“查明资源储量”达1000 多亿吨，占全国炼焦煤“查明资源储量”的56％强，“查明资源储量”居于第二位、
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/af9414937.html, 提高焦炉装煤水平的措施 作者：李斌 来源：《科技风》2017年第02期 摘要：焦炉生产中装煤操作水平的高低会直接影响碳化室内入炉煤的堆密度和装煤量， 进而影响焦炭的质量，本文提出了提高焦炉装煤操作水平的几项措施，能够有效地确保装煤量，提高入炉煤堆密度，达到稳定生产秩序、保证焦炭质量的目的。 关键词：焦炉；装煤；优化 在焦炉生产操作中装煤水平的高低直接影响着入炉煤的堆密度、焦炭质量等。装煤时偏析严重，煤颗粒混合不均匀造成焦炭内部结构不均，会造成装炉是煤尘过多，进而恶化装炉环境，污染生态环境，进而降低焦炭质量。加强对装煤过程的控制，能够提高入炉煤的堆密度，能够改善焦炭内部结构，提高入炉配合煤的结焦性，提高焦炭反应后强度。入炉煤堆密度越高，生产出来的焦炭冷强度数值越高，如M40，M10；而焦炭的反应性随着入炉煤堆密度的提高而降低。因此，根据焦化厂的生产实际，要增大入炉煤的堆密度，一方面要保证装煤量符合预定的装煤量；一方面也要加强推焦车与装煤车在装煤平煤过程中的配合，要求装煤车装煤时速度要快，装均匀，推焦车平煤时要压实、平头，不缺角。 一、确保装煤量 装煤车在煤塔受煤时要按顺序进行循环受煤，现焦化厂的煤塔受煤嘴普遍为3排，每排3-4眼，即在受煤时采用1排-2排-3排循环受煤方式，这是因为： 1）防止单一受一排煤，造成煤被放空，方配合煤再次送入煤塔时，容易造成煤料偏析，使入炉煤质量不均匀，进而影响焦炭质量。 2）防止因长期不使用某一排煤，其煤料变质或自然。 3）防止各排煤料煤质不均匀，对生产造成不良影响。 4）减少煤塔棚料现象。 同时要按照预定的装煤量指标进行受煤，采用煤塔秤技术，设置装煤标准值，对实时装煤情况进行读取、反馈。步骤如下 1）确定装煤车为空车状态。 2）进行受煤。
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
捣鼓焦 近几年，我国捣固装煤炼焦有较快发展。焦炉炭化室高度已由过去的2.8m、3.2m、3.8m增加到4.3m、5m、5.5m以及6.25m，捣固焦炭产能己超过8000万吨。捣固装煤炼焦是适合我国炼焦煤资源中粘结性肥煤和焦煤不足状况的炼焦工艺。在当前较快发展中提出以下有关捣固炼焦配煤和焦炭质量的关系、捣固强度与配煤的关联性以及需要在生产实践中探索的几个问题进行一些讨论，供业界参考。 1 焦炭质量的基础是配煤质量，不会因煤准备和炼焦工艺等有根本性的改变 这里说的焦炭质量是指焦炭强度(不包括灰分和硫分等)，焦炭强度与配煤的关系，经过长期研究和实践己有了明确而科学的结论：焦炭强度从其本质而言，决定于焦炭气孔壁厚薄及其组成、所形成气孔的均匀程度和所占有的体积。这个概念指导着传统的、经典的煤质指标和以此为依据的煤分类，以及按此分类形成的以煤种为基础的配煤原则。 焦炭是多孔体，这个多孔体的强度可分成气孔壁强度、孔状体强度和块焦强度。孔状体强度是指含有气孔，但几乎没有裂纹的焦炭颗粒的机械抗性。孔状体强度和气孔壁强度经常合称焦炭结构强度，这就是M10的内涵。块焦强度中的M40，即依服于结构强度又决定于焦炭中裂纹和裂纹数量与特性。目前评价焦炭强度，既有冷强度，又有热强度。M40和M10属于冷强度，用中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的配煤，其生成的焦炭气孔壁厚而牢固，裂纹少，
故M40和M10指标好。而热强度以CRI和CSR为指标，理论和实践表明，以低变质程度、高挥发分的炼焦煤(气煤类煤)为主的配煤，其焦炭显微结构在光学上各向同性占优势，其CRI和CSR指标差。以中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的炼焦配煤，其焦炭显微结构在光学上各向异性占优势，其CRI和CSR指标好。 基于上述，即炼焦界周知的决定焦炭冷、热强度的基础是炼焦配煤，而对煤准备，如煤调湿和捣固等工艺以及干熄焦等对焦炭质量的作用，在于对气孔壁厚度、气孔率大小和均匀程度以及裂纹等有影响，这些影响对焦炭质量(特别是冷强度)在不同程度上有一定改善。而对热强度，由于不能改变焦炭显微结构的组成，故基本影响不了焦炭的热强度。当然，并不是说改进煤准备和炼焦工艺没有必要，而只是对焦炭质量不会有根本性的改变。这里需要提出的是宝钢配入型煤炼焦，在增加装煤堆密度的同时，主要是增加了粘结剂，相当增加了配煤中的粘结组分。因而在宝钢炼焦配煤中，虽然粘结性的肥煤和焦煤只占50%左右，但由于粘结组分的增加，提高了焦炭质量，生产出可满足大于4000m3高炉需要的焦炭。 2 捣固炼焦的亮点是多用低变质程度、高挥发分气煤类的炼焦煤，生产出一定质量的焦炭 捣固炼焦是用机械力将煤料的粒子压紧，因压紧而导致：①增加煤料堆密度；②因粒子的压紧而使胶质体填充的空隙减少，而相对扩展了粘结范围；③由于堆密度的增加单位体积内析出的煤气量增加，而提高了膨胀压力。这些因素导致了焦炭多孔体的气孔壁增厚，气孔
焦化厂主要生产车间：备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间及其公辅设施等，各车间主要生产设施如下表所示： 3、炼焦的重要意义 由高温炼焦得到的焦炭可供高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门作为燃料和原料；炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、精制可得到各种芳香烃和杂环混合物，供合成纤维、医药、染料、涂料和国防等工业做原料；经净化后的焦炉煤气既是高热值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。因此，高温炼焦不仅是煤综合利用的重要途径，也是冶金工业的重要组成成分。 政策性风险煤炭是我国最重要的能源之一,在国民经济运行中处于举足轻重的地位,焦化行业属于国家重点扶持的行业。为建立大型钢铁循环结构，在钢铁的重要生产基地和炼焦煤生产基地建设并经营现代化大型焦化厂符合我国产业政策和经济结构调整方向,也是焦化工业发展的一个前景。 五、原料煤的准备 备煤车间的生产任务是给炼焦车间提供数量充足、质量合乎要求的配合煤。其工艺流程为：原料煤→受煤坑→煤场→斗槽→配煤盘→粉碎机→煤塔。
1、煤的接收与储存 原料煤一般以汽车火车的方式从各地运输过来，邯钢焦化厂的原料煤主要来自邢台的康庄、官庄，峰峰和山西等地。当汽车、火车到达后，与受煤坑定位后，用螺旋卸煤机把煤卸到料仓里，当送料小车开启料仓开口后，用皮带把煤料运到规定位置。注意：每个料仓一次只能盛放同一种类别的煤。 为了保证焦炉的连续生产和稳定焦炉煤的质量，应根据煤质的类别用堆取料机把运来的煤卸放在煤场的各规定位置。邯钢焦化厂的备煤车间用的气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种，按规定分别堆放在煤场的五个区。 2、煤原料的特性及配煤原则 ①气煤气煤的煤化程度比长焰煤高，煤的分子结构中侧链多且长，含氧量高。在热解过程中，不仅侧链从缩合芳环上断裂，而且侧链本身又在氧键处断裂，所以生成了较多的胶质体，但黏度小，流动性大，其热稳定性差，容易分解。在生成半焦时，分解出大量的挥发性气体，能够固化的部分较少。当半焦转化成焦炭时，收缩性大，产生了很多裂纹，大部分为纵裂纹，所以焦炭细长易碎。 在配煤中，气煤含量多，将使焦炭块度降低，强度低。但配以适当的气煤，可以增加焦炭的收缩性，便于推焦，又保护了炉体，同时可以得到较多的化学产品。由于中国气煤储存量大，为了合理的利用炼焦煤的资源，在炼焦时应尽量多配气煤。 ②肥煤肥煤的煤化程度比气煤高，属于中等变质程度的煤。从分子结构看，肥煤所含的侧链较多，但含氧量少，隔绝空气加热时能产生大量的相对分子质量较大的液态产物，因此，肥煤产生的胶质体数量最多，其最大胶质体厚度可达25mm以上，并具有良好的流动性，且热稳定性也好。肥煤胶质体生成温度为320℃，固化温度为460℃，处于胶质体状态的温度间隔为140℃。如果升温速度为3℃/min，胶质体的存在时间可达50min，因此决定了肥煤黏结性最强，是中国炼焦煤的基础煤种之一。由于挥发性高，半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈，最终收缩量很大，所以生成焦炭的类问较多，又深又宽，且多以横裂纹出现，故易碎成小块，耐磨性差，高挥发性的肥煤炼出的焦炭的耐磨强度更差一些。肥煤单独炼焦时，由于胶质体数量多，又有一定的黏结性，膨胀性较大，导致推焦困难。 在配煤中，加入肥煤后，可起到提高黏结性的作用，所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分，并为多配入黏结性较差的煤提供了条件。
提高焦炭质量的一些措施 摘要：随着高炉的大型化和高喷煤低焦比操作, 对焦炭的质量要求逐步提高, 从炼焦工艺分析, 目前提高焦炭质量主要从原料的选择与预处理，焦炉加工工艺，焦炭的后处理等方面着手从未来发展趋势来看需要进一步提高工艺手段, 提高焦炭质量的针对性和有效性。 关键词：焦炭质量；炼焦；提高 伴随着高风温、高喷煤技术的日新月异, 高炉入炉焦比大幅下降, 焦炭作为热源、还原剂、渗碳剂尤其是骨架作用更加重要。改善焦炭质量, 对提高高炉冶炼操作及技术经济指标起着关键的作用。因而只有不断提高焦炭质量, 才能满足日益提高的高炉喷吹冶炼对焦炭质量的要求。然而, 我国焦炭质量的现状, 远远适应不了上述炼铁技术发展的要求, 成为制约其发展的一个主要因素。 1. 焦炭在高炉冶炼中的作用 由于高炉采用富氧喷煤技术, 焦炭在高炉冶炼中扮演的角色发生了很大的变化: 一方面, 喷吹燃料逐渐增加, 焦炭提供热量、作为还原剂和渗碳剂的功能逐渐下降; 另一方面, 伴随焦比的逐渐下降, 焦炭在高炉中滞留时间的延长, 焦炭在高炉料柱中的负荷也就逐渐增加, 其支撑骨架的作用就变得更加重要了, 要求焦炭有更高的强度、均匀的粒度和化学稳定性。所以, 最大限度地模拟焦炭在高炉冶炼中的运行过程, 确定相应的检验指标, 以达到提高焦炭质量的目标。 2.高炉富氧喷煤后对焦炭质量的要求 2.1 提高焦炭的冷态强度 为保证高炉操作顺行, 焦炭必须有足够的冷态强度。因为焦炭在高炉中不仅受到料柱压力、物料之间的相互磨擦等破坏作用, 还会受到热破坏作用及化学侵蚀( 如CO2、碱金属等)作用。焦炭中的细裂纹是应力集中处, 焦炭受到热、化学侵蚀及外力的作用, 就会使裂纹扩展而断裂, 形成较多小块焦, 这种小块焦进入风口回旋区进一步碎裂粉化, 将严重影响高炉操作。国内常用的冷态指标一般为M40、M10。生产实践证明, M40每提高1 % , 高炉利用系数可提高0.04 , 综合焦比可降低5.6kg; M10 每改善0.1 % , 高炉利用系数将提高0.025 , 综合焦比将降低3.5 kg。 2.2 提高焦炭的热态强度 高炉中焦炭强度随碳溶损失的增加而下降。实验表明当焦炭的碳溶损失< 20 % 时, 焦炭强度下降不太明显, 当碳溶损失>20 % 时, 则焦炭强度急剧恶化。大量喷吹煤粉后焦炭在炉身下部的碳溶损失约20 % ~ 35 % , 造成焦炭的劣化现象更严重。 2.3 焦炭平均粒度与粒度分布 根据高炉容积、所用原料情况及高炉操作制度, 对焦炭平均粒度有不同的要求。一般来讲, 炉容大、喷煤时, 希望粒度大些, 对粒度分布带要求尽可能窄( 即块度要均匀) 。研究表明,炉腹焦的算术平均块度一般在40 mm 左右时, 高炉利用系数及透气性指标较高。
备煤车间对焦化厂焦炭质量控制方案的建议一、2012年至2013年入炉煤细度合格率统计 二、2012全年粉碎机锤头更换情况统计
三、总结： 通过对2012年全年和3013年1、2月份粉碎机运行情况统计和细度合格率数据对比分析，总结经验如下： 入炉煤细度指标要求为82%，14个月中最高合格率为85.12%，时间为2013年2月份。进入2013年，车间加强对粉碎机易损件更换、日常细度调节、岗位工日常对粉碎机的清理等各项工作的管控。2月份的细度有显著提升。并根据对1-2、2-2粉碎机投用以来收集数据总结分析得出：生产80焦，满足指标要求的使用时间为30天左右，生产83焦，满足指标要求的使用时间为35天左右，生产二级焦，满足指标要求的使用时间为35天左右（锤头单面运行时间）。根据总结的规律，车间多次向焦化厂有关部门反映增加锤头、反击板等易损件的投入，保证车间定期更换易损件，确保≤3mm，≥82%合格率80%以上，从2月份实际运行效果看，符合车间从实际生产总结的规律。 入炉煤细度指标要求为84%，14个月中最高合格率为53.58%，时间为2013年2月份。主要原因是2013.1.28日1-2粉碎机更换了新的锤头、反击板，经调试正常 2.4日投入使用，实际使用时间为24天，但从投入后细度波动率在82%~86%之间；2-2粉碎机2013.2.4日更换锤头、反击板，经调试正常2.8日投入使用，使用时间为20天，细度波动率在82%~87%之间 入炉煤细度指标要求为85%，14个月中最高合格率为47.13%，时间为2012年2月份，具体原因也是2012年1月中、下旬更换了新的锤头、反击板。 2013年1月份装备科牵头对2-1粉碎机电机进行更换，提高电机转速后使用细度有所提升，但细度波动率在82%~85%之间。 四、分析： 通过上述数据及总结可以得出： 1、1- 2、2-2两台洛阳天信粉碎机在目前生产处理能力下，通过总结的规律定期（2个月一套）更换锤头等易损件、加强细度调节过程管理和岗位工履职等工作，能够保证细度≤3mm≥82% 80%以上的合格率。但锤头、锤柄、反击板等易损件一套共计130078.63元，更换一套成本很高；其次，1-2、2-2粉碎机是复合式粉碎机，只有正传运行，维护需要很大人力，以两个月一套锤头计算：更换1台粉碎机锤头、反击板需要两天，调试一天，运行满一月调换锤头方向一次需
捣固炼焦值得关注的几个问题 近几年，我国捣固装煤炼焦有较快发展。焦炉炭化室高度已由过去的2.8m、3.2m、3.8m 增加到4.3m、5m、5.5m以及6.25m，捣固焦炭产能己超过8000万吨。捣固装煤炼焦是适合我国炼焦煤资源中粘结性肥煤和焦煤不足状况的炼焦工艺。在当前较快发展中提出以下有关捣固炼焦配煤和焦炭质量的关系、捣固强度与配煤的关联性以及需要在生产实践中探索的几个问题进行一些讨论，供业界参考。 1 焦炭质量的基础是配煤质量，不会因煤准备和炼焦工艺等有根本性的改变 这里说的焦炭质量是指焦炭强度(不包括灰分和硫分等)，焦炭强度与配煤的关系，经过长期研究和实践己有了明确而科学的结论：焦炭强度从其本质而言，决定于焦炭气孔壁厚薄及其组成、所形成气孔的均匀程度和所占有的体积。这个概念指导着传统的、经典的煤质指标和以此为依据的煤分类，以及按此分类形成的以煤种为基础的配煤原则。 焦炭是多孔体，这个多孔体的强度可分成气孔壁强度、孔状体强度和块焦强度。孔状体强度是指含有气孔，但几乎没有裂纹的焦炭颗粒的机械抗性。孔状体强度和气孔壁强度经常合称焦炭结构强度，这就是M10的内涵。块焦强度中的M40，即依服于结构强度又决定于焦炭中裂纹和裂纹数量与特性。目前评价焦炭强度，既有冷强度，又有热强度。M40和M10属于冷强度，用中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的配煤，其生成的焦炭气孔壁厚而牢固，裂纹少，故M40和M10指标好。而热强度以CRI和CSR为指标，理论和实践表明，以低变质程度、高挥发分的炼焦煤(气煤类煤)为主的配煤，其焦炭显微结构在光学上各向同性占优势，其CRI和CSR指标差。以中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的炼焦配煤，其焦炭显微结构在光学上各向异性占优势，其CRI和CSR指标好。 基于上述，即炼焦界周知的决定焦炭冷、热强度的基础是炼焦配煤，而对煤准备，如煤调湿和捣固等工艺以及干熄焦等对焦炭质量的作用，在于对气孔壁厚度、气孔率大小和均匀程度以及裂纹等有影响，这些影响对焦炭质量(特别是冷强度)在不同程度上有一定改善。而对热强度，由于不能改变焦炭显微结构的组成，故基本影响不了焦炭的热强度。当然，并不是说改进煤准备和炼焦工艺没有必要，而只是对焦炭质量不会有根本性的改变。这里需要提出的是宝钢配入型煤炼焦，在增加装煤堆密度的同时，主要是增加了粘结剂，相当增加了配煤中的粘结组分。因而在宝钢炼焦配煤中，虽然粘结性的肥煤和焦煤只占50%左右，但由于粘结组分的增加，提高了焦炭质量，生产出可满足大于4000m3高炉需要的焦炭。 2 捣固炼焦的亮点是多用低变质程度、高挥发分气煤类的炼焦煤，生产出一定质量的焦炭 捣固炼焦是用机械力将煤料的粒子压紧，因压紧而导致：①增加煤料堆密度；②因粒子的压紧而使胶质体填充的空隙减少，而相对扩展了粘结范围；③由于堆密度的增加单位体积内析出的煤气量增加，而提高了膨胀压力。这些因素导致了焦炭多孔体的气孔壁增厚，气孔率降低且趋向均匀，因而M40、M10都有所改善，CRI和CSR也略有改善。 我国比较传统性捣固炼焦用配煤大体是：Vdaf 30%～33%, G值58～72(平均～65), Y值14±2、膨胀序数≮2.5。这样的配煤如在顶装焦炉中炼焦，焦炭的M40～65, CSR<50。而捣固炼焦生产的焦炭(捣固堆密度0.9～0.95t/m3 )的M4o大体在70左右, CSR～50。这样的焦炭曾用到1000～1500m3高炉上。 这里需要特别提出攀钢的焦炭质量，攀钢成功地用大型高炉冶炼钒钛磁铁矿，攀钢炼焦配煤偏瘦、碱金属含量较高，所以高炉用焦炭热强度不高。但由于高炉炉料中有较高的钛含量，对焦炭的溶碳反应有较强的抑制作用，所以攀钢用捣固炼焦生产的焦炭，能适应～2000m3的高炉冶炼要求。