捣固炼焦与配煤技术研究

炼焦配煤技术及其生产实践探究发布时间：2021-09-07T08:22:21.782Z 来源：《工程管理前沿》2021年5月13期第7卷作者：张鹏[导读] 我国钢铁产量日益增加，对焦炭的需求量也日益升高。

因此，改进炼焦配煤技术张鹏河南大有能源股份有限公司豫西煤炭储配中心河南省义马市 472300摘要：我国钢铁产量日益增加，对焦炭的需求量也日益升高。

因此，改进炼焦配煤技术，以降低炼焦成本，提高炼焦效率及质量刻不容缓。

同时，炼焦配煤技术的优化对改善我国空气质量，减少环境污染也有重要的作用。

主要论述了炼焦配煤的原理和技术，并分析了如何进行配煤工作的质量控制，以促进我国钢铁行业的发展。

关键词：炼焦配煤技术；煤炭质量；生产实践 1.炼焦配煤原理1.1胶质层重叠原理胶质层重叠原理，即煤炭通过自身的黏结能力，结合煤与焦的转化规律，更准确地预测焦炭质量和强度，从而制定更合理的配煤方案。

胶质层重叠原理对于单煤胶质体的软化空间、温度区间的适宜性要求较高，能够促使配合煤在高温中保持良好的塑性，从而提高焦炭结构的稳定性。

在胶质层重叠原理的支持下，“J法”配煤技术通过其自身的经济性和易于操作性，实现了广泛的应用。

1.2共炭化原理共炭化原理也是炼焦配煤的重要原理之一。

共炭化是指将一些非煤类的黏合剂（如橡胶、沥青、有机渣油等）加入煤炭中，并进行炭化工作，使煤炭提高结焦性能。

共炭化原理是通过加入黏结剂，提高黏结性较弱煤炭的黏结性的同时，实现充分循环利用炼焦煤过程中的废弃物，从而达到对资源的节约以及对环境问题的有效解决。

现如今，在共炭理论的基础上，全球各个国家的焦化企业都在很大程度上提高了对煤炭方案研究、改进工作的重视程度。

实践研究证明，将适量的非煤黏结剂运用到配煤工作中，不仅可以改善煤炭的结焦性能，还可以提高煤气等化工产品的产量。

1.3互换性配煤原理互换性配煤原理是日本学者提出的一种理论，其将煤自身所含有的有机质分为纤维质组分和黏结组分两个部分。

捣固炼焦技术问题探讨相对于顶装焦来说，捣固炼焦具有更大的优势，主要表现在能够提高产量和质量、降低配合煤成本、提高焦炭视密度和堆积密度等。

随着社会经济的飞速发展，捣固炼焦技术也在蓬勃发展，国内很多企业的中小容积焦炉已经逐渐从原本的顶装煤炼焦改造成了捣固炼焦技术，这一项技术正被越来越多的应用起来。

一、捣固炼焦存在的问题及原因分析在实施捣固炼焦工艺技术的过程中，主要会出现四个方面的问题：煤饼的稳定性不够、温度控制的不合理、集气管和焦油盒的运转不顺畅、装煤时机侧炉头易冒大烟。

1.煤饼的稳定性不够，容易垮塌这种问题是捣固炼焦中最常见的一种了，简单说就是煤饼在推出的过程中无法保持稳定，经常在途中出现垮塌现象，造成工作浪费。

煤饼的垮塌具有很严重的后果，散落的煤饼不但会对现场的环境造成影响，而且还会对炼焦的产量及整个流程的操作造成一定的影响，所以我们必须要重视这个问题。

笔者通过对几十组煤饼垮塌现象的情况进行分析研究，得出了造成改问题的原因主要有以下三种。

1.1 打饼操作不规范煤饼成形的过程中，一定要充分打实，增加煤饼之间煤块的内聚力。

但是在实际的操作过程中，往往会出现以下问题。

第一，底部受力层未打实，或者第一次放料的时候过量，导致底部太厚，无法打实。

薄弱的底部持力层使得煤饼无法承受上部的荷载压力，一旦应力集中，就会发生垮塌现象。

其次，违规的生产操作往往导致煤饼不够结实，无论是为了节约成本而缩短打实时间，还是加快放料的速度、无视分层加料的规定来尽快完成工期，都违背了煤饼的制作规范。

最后，没有合格的捣固锤。

在煤饼的制作规范中，对于捣固锤有严格要求，一定要用完好的捣固锤，并且捣固锤的击打次数也有严格的要求。

1.2 起掺和作用的水分配置不合理煤饼的成形过程中，对于水分的控制至关重要，配合煤太湿或者太干燥都会导致煤饼的不稳定。

相关部门要采取一定的措施，提高工作人员的责任心，并做好应对雨天等天气的防范措施，把煤饼的水分控制在百分之十左右。

捣固焦项目调研报告内蒙古西盛煤焦化有限责任公司捣固焦调研报告集团公司领导：2012年9月1日，受公司委派，我们对于棋盘井周边地区的焦化企业进行了调研，主要围绕企业运行情况、生产产能、产品价格、炉型等等方面进行了走访，现将周边焦化企业调研情况结合国内整体焦化行情总结分析如下：一、捣固焦工艺概述：捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备, 将炼焦配合煤按炭化室的大小, 捣打成略小于炭化室的煤饼, 将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏。

成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出,经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔, 以水熄灭后再放到凉焦台, 由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭。

捣固炼焦的主要技术优势是节约了大量不可再生的优质炼焦煤和提高了煤饼堆比重降低了生产成本。

二、目前国内焦化行业形势：1、整体形势：在目前国内整体经济形势比较萧条的情况下，焦炭行业又处于在煤炭和钢材之间的中间产业，导致在市场中没有话语权，下游钢厂行业整体亏损后，加大检修、限产、停产幅度，同时减少焦炭资源采购量的前提下，加上目前焦炭产能过剩，目前国内焦炭总产能保持在4.2-4.5亿吨，同时，捣固焦行业利润相对稳定，正常利润保持在每吨几十元的范围内，在行情困难期间，拥有原料供应自给且经济实力雄厚的企业可以维持，小型的企业就比较困难，整体讲，目前焦化企业多数徘徊在盈亏的边缘，特别是独立焦化企业生存空间逐步萎缩。

2、国内焦化产能分布情况：2011年焦炭产量分省市前三名依然是山西省、河北省和山东省。

其中，山西省产量占全国焦炭产量五分之一。

河北省焦炭产量位居第二，可见华北区域焦炭产量占全国近40%产量水平，足可见其在中国焦炭板块中的重要地位。

但今年焦煤价格居高不下，钢材产品严重压价，焦化企业普遍赢利状况不佳。

位居第三位是靠近钢厂企业的山东省，该省以自身焦煤产量、运输优势抢占全国前茅位置。

三、周边地区焦化企业的运行情况：由于焦化企业的焦炉具有不可停产性，在整体形势不好的背景下，整个周边地区的焦化企业都处于限产保炉的状态，产能够只有30%左右，主要原因是产品滞销导致已销定产，这就导致成本增加，按照周边地区的产品价格分析，以100万吨焦化为例，一组炉体达到90%的产能，副产品的利润就可以实现持平经营，产品预计存在20-30元利润，个别销路较好的企业产能保持在产能70%左右，经济效益处于微利或者盈亏的边缘。

捣固炼焦技术
捣固炼焦技术是一种重要的钢铁冶炼工艺，它主要是通过对炼焦过程中产生的煤气进行捣固和净化，以实现高效、环保的炼焦过程。

它的出现，不仅使钢铁冶炼更加高效、节能，而且对环境保护也有积极的作用。

捣固炼焦技术的原理是利用一种叫做“捣固炉”的设备，通过对炼焦过程中产生的煤气进行捣固处理，使其中的灰尘、烟雾等杂质净化，从而达到高效、环保的炼焦效果。

具体来说，捣固炉的工作原理是将炼焦过程中产生的煤气引入捣固炉内，煤气在炉内通过多层网格、多层筛板等过滤设备，将其中的杂质过滤掉，最后经过除尘器等设备处理后，产生的净化煤气被用于其他工艺环节，如钢铁冶炼等。

捣固炼焦技术的优点不仅在于其高效、环保，而且还具有一定的经济效益。

由于减少了对环境的污染，企业可以获得更多的政府补贴，同时还可以通过提高钢铁冶炼过程的效率，获得更多的经济利益。

当然，捣固炼焦技术也存在一些问题和挑战。

首先，由于捣固炉内需要进行多次过滤处理，设备成本较高，对企业的投资和维护成本也较高。

其次，由于炉内需要处理大量的煤气，对设备的操作和维护要求较高，需要专业的技术人员进行操作和维护。

总的来说，捣固炼焦技术是一种非常重要的钢铁冶炼工艺，它可以有效地减少钢铁冶炼过程中对环境的污染，提高生产效率，同时也具有一定的经济效益。

虽然在使用过程中存在一些问题和挑战，但通过不断的技术创新和改进，相信这种工艺将会在未来得到更广泛的应用和推广。

炼焦与配煤技术的研究作者：白斌来源：《建材发展导向》2015年第01期摘要：煤炭作为世界三大能源之一，与天然气、石油共同促进着工业文明的发展。

而由于几十年的超速发展与盲目追求，对资源的浪费和环境的破坏使得不可再生能源的浪费大大超出我们的预算。

面对煤炭资源前景严峻的巨大挑战，炼焦与配煤技术的科技研发迫在眉睫，增大煤焦产出率，提高资源利用率，对时我国的整体发展有着重大意义。

关键词：焦炭；炼焦；配煤工业化的发展进程不但决定着世界能源的挖掘与流动，也决定了我国对资源能量的大量需求。

煤焦生产作为工业发展的基础性环节无疑也为发展进程贡献着力量。

随着国际化进程加速，国民经济的高速发展，人类生产生活中焦炭的需求也不断增加。

综合国力的提升离不开各项技术的提高，这就要求我们加大对煤焦资源的重视与利用，使其符合生产流通规律，而对环境的保护与资源的合理分配利用决定了炼焦配煤技术需要不断地提高、进步与研发。

1 炼焦配煤技术的发展历程由于人类生活对光与热的需求，煤炭资源的应用历史久远。

最初，煤炭的发现为人们提供了比木材更为长久的热源，而随着技术的发展进步，工业生产供热冶铁制钢都无法离开煤焦的运用。

通过技术与实践的应用总结，一些复杂、产出率低的炼焦技术已被摒弃。

现在，世界各国家地区主要采取以下几种配煤炼焦技术：捣固炼焦技术、配型煤炼焦技术和煤调湿工艺。

其中由实践经验总结出的煤调湿工艺有提高焦炭质量——包括冷态强度和热态强度，提升焦炉生产能力，降低炼焦所消耗的能量，减少操作焦炉中的不定因素干扰，减少炼焦污水排放，延长焦炉使用年限等优点。

其原理并不复杂，但仍有运煤过程扬尘多，炭化室易结石墨，焦油渣通过量增大等缺点。

在原料煤配比选择和焦炭控制上大部分焦化企业主要是延用多年来传统的技术方式，根据生产经验以挥发分，胶质层厚度，及粘结指数，为主要控制指标开展配煤工作，若原料煤中有混合煤，就使焦炭质量控制更加困难，只能用增加优质炼焦煤来保证焦炭各项质量指标不低于目标值，这样不但增加了配煤成本，同时也过度的消耗了优质炼焦煤。

捣固炼焦与配煤技术研究【摘要】我国煤炭资源和煤的种类分布不均匀，近年来随着工业的发展，可用煤炭资源越来越少。

如何开发利用其它新煤种，降低焦炭生产成本是焦化行业一直关注的问题。

在焦化企业中，炼焦用煤成本是焦炭生产的主要成本，通常占焦炭成本的75%～85%，所以，降低焦炭生产成本，主要就是降低装炉煤成本。

利用捣固炼焦技术，在配合煤中配入各种低价煤是降低装炉煤成本的有效途径之一。

捣固炼焦配煤技术具有通用性和特殊性，在满足捣固炼焦入炉煤基本控制条件的情况下，针对各地煤炭资源质量情况的不同，配煤技术方案也不完全相同。

不同企业的生产设备和生产条件不同，捣固炼焦入炉煤适用的控制范围也不完全相同，但入炉煤质量对捣固炼焦生产和焦炭质量的影响规律是基本相同的。

在捣固炼焦生产中，只要是适合企业生产实际，在保证焦炭质量的前提下，能充分利用炼焦煤资源，降低焦炭生产成本，稳定焦炭生产操作的配煤技术都是可行的。

本文分析了配入各种低价煤种应用于捣固炼焦，对焦炭质量及生产成本的影响，并对捣固炼焦技术的发展方向进行了展望。

【关键词】捣固炼焦；配煤技术；装炉煤成本1.捣固炼焦技术的特点捣固炼焦相对于顶装炼焦最大的区别是多了一道捣固程序，即先将配合煤用捣鼓设备捣制成略小于炭化室体积的煤饼，然后将其从焦炉的机侧通过炉门装入炭化室进行高温干馏。

通过捣固炼焦，可将配合煤的堆密度由散装方式的0.72t/m3提高到1.01～1.15t/m3，减小煤颗粒间距离，使接触更致密，有利于多配入高挥发分煤和弱（不）粘结性煤，改善和提高焦炭的质量。

一般情况下，在装炉煤相同时，采用捣固炼焦生产的焦炭质量要好于顶装炼焦生产的焦炭质量，捣固炼焦对于改善焦炭的耐磨强度M10效果显著，特别是原料煤的细度达到90%时有利于提高焦炭质量，焦炭的各项指标均得到不同程度的优化。

在焦炭质量要求相同时，采用捣固炼焦可以多用高挥发分的弱粘结性煤料，配煤结构中可增加气煤、弱粘煤到60%，增加瘦煤或贫煤配入量至10%～15%以上，减少约30%的焦煤和肥煤用量，从而降低装炉煤成本。

中煤九鑫多配贫瘦煤捣固炼焦技术浅析 作者:卫有存 鲍晓斌 赵岩龄 赵文军关键词：捣固 配煤 炼焦 1、绪论焦炭是高炉炼铁的主要原料，随着钢铁产量的不断增加，对好的炼焦煤需求量加大。

我国煤炭资源丰富，但炼焦煤贮量有限，能炼焦的是占37%，其中50%以上是高挥发分、粘结性差的气煤。

炼焦煤资源与钢铁供求矛盾，发展炼焦新工艺、新技术，扩大炼焦煤资源是必经出路。

捣固炼焦技术是近年来在生产实践中行有效的扩大炼焦煤煤源的好方法，实践表明，可以用非优质煤作基础煤炼出优质的冶金焦，且投资少、见效快。

灵石县中煤九鑫焦化有限责任公司（以下简称中煤九鑫）200万吨/年捣固焦项目是由鞍山焦耐院设计的4×72孔JNDK43—99D 型宽炭化室，双联下喷单热式废气循环侧装煤炭化室高4.3米的捣固焦炉，一期100万吨/年已2005年4月25日投产，二期100万吨/年于2006年3月投产，投产后将形成200万吨/年焦碳，焦油6万吨/年，粗苯1.8万吨/年。

2、捣固炼焦技术 2.1原理煤料经捣固后，由于煤粒间的距离缩少，煤料（湿基）堆比重由通常0.70t/m 3提高到0.95-1.15 t/m 3，使入炉煤料粒间隙所需填充液态物的数量相对减少，热解气体产物不易逸出，并增加胶质体的不透气性和膨胀压力，从而可以相对地充分利用煤料的粘结性，增大焦炭气孔壁的强度，使焦炭结构致密，有利于焦炭质量的提高。

2.2工艺流程图1工艺流程中煤九鑫捣固机性能指标见表表1捣固机性能3、配煤原则3.1煤源情况灵石地区主产肥煤、主焦煤、1/3焦煤。

其中肥煤主要分布在英武、南焉、仁义等地，随着山西省煤焦业的发展，优质肥煤储量已日渐枯竭，现存肥煤灰、硫高，洗选困难。

主焦煤分布于两渡、英武等地，普遍内灰高，洗选回收率低，成本偏高，采用重介选煤工艺较适宜，既能保证质量、又能提高回收率。

1/3焦煤分布较广，主要在中煤九鑫周边的段纯、坛镇、王禹、梁家焉以及交口县、汾西县、霍州。

重视应用捣固炼焦技术2009-12-10所谓捣固炼焦技术（StampCokingTechnology，简称SCT），是一种能够通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善，有明显的改善焦炭质量的效果。

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，但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，捣固焦炉可以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。

此外，捣固炼焦工艺可以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、改善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。

目前，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，我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，提高了捣固机效率，并有效控制了煤饼装炉时的烟尘。

顶装改捣固工艺及其配煤技术研发与应用顶装改捣固工艺及其配煤技术是一种用于矿井固定、改善煤与瓦斯突出的关键技术，其研发与应用对于矿井的安全生产具有重要意义。

本文将对顶装改捣固工艺及其配煤技术的研发与应用进行探讨。

顶装改捣固工艺可使煤层与顶板有效结合，增强煤层的稳定性，减少顶板下沉与瓦斯突出的风险。

顶装改捣固工艺的核心是利用各种填充材料填充煤层上空的空隙，使煤层与顶板形成一体化结构。

填充材料可以选择各种固定剂，如硬质聚氨酯泡沫、水泥浆等。

这些填充材料具有较高的粘结强度和抗压强度，能够有效稳定煤层，同时提高顶板的承载能力。

顶装改捣固工艺的关键是合理选择填充材料和控制填充工艺。

填充材料的选择要考虑其粘结强度、抗压强度和渗透性等性能指标，以确保填充效果的稳定性和持久性。

填充工艺的控制包括填充工艺参数的优化和施工工艺的合理安排，以保证填充材料的均匀分布和充填效果的最佳化。

配煤技术是指在使用顶装改捣固工艺的同时，根据矿层特性选择合适的煤炭，优化煤炭化学成分和物理性质，提高煤层的稳定性和瓦斯释放性能。

配煤技术可以通过调整煤炭的硬度、灰分含量和挥发分含量等参数，来提高煤层的稳定性和灭火性能，并减少瓦斯突出的风险。

配煤技术还可以通过调整煤炭的挥发分含量和煤质结构等特性，来影响煤层中瓦斯的释放速度和量，以减少瓦斯积聚带来的安全隐患。

顶装改捣固工艺及其配煤技术的研发和应用主要面临以下几个方面的挑战。

首先，填充材料的选择和工艺参数的控制需要充分考虑煤层的特性和填充效果的持久性，这对填充材料的研发和填充工艺的优化提出了要求。

其次，配煤技术需要充分考虑煤炭资源的特性和市场需求，以实现煤层的稳定性和瓦斯释放性能的协同优化。

最后，顶装改捣固工艺及其配煤技术的研发和应用需要充分考虑环境保护和资源节约的要求，以实现矿井安全生产和可持续发展的目标。

总之，顶装改捣固工艺及其配煤技术的研发与应用具有重要意义。

通过优化填充材料的选择和填充工艺的控制，可以有效提高煤层的稳定性和顶板的承载能力，减少煤层的下沉和瓦斯突出的风险。