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高配比配用贫瘦煤生产优质焦炭技术的开发与应用杨鹏发布时间：2023-05-10T08:10:44.648Z 来源：《科技新时代》2023年5期作者：杨鹏[导读] 采用贫瘦煤替代瘦煤进行配煤炼焦，降低配合煤成本；同时逐渐加大了配合煤中贫瘦煤的配入比例，在保证焦炭质量的前提下，取得了较大的经济效益。
山西沁新能源集团股份有限公司山西长治 046500摘要：采用贫瘦煤替代瘦煤进行配煤炼焦，降低配合煤成本；同时逐渐加大了配合煤中贫瘦煤的配入比例，在保证焦炭质量的前提下，取得了较大的经济效益。
关键词:贫瘦煤；配煤；煤化度前言焦炭在高炉炼铁过程中起着热源、渗碳、还原剂和骨架的作用,随着高炉容积的不断扩大和喷吹燃料等高炉下部操作的改进，焦炭质量的好坏，对高炉顺行和高炉冶炼的技术经济指标具有重大的影响。
随着国家推进“碳达峰碳中和”政策，节约宝贵的炼焦煤资源是焦化工作者面临的新课题。
发展资源较为丰富的贫瘦煤等非炼焦煤用于配煤炼焦,是扩大炼焦用煤，节约优质炼焦煤，降低成本，提高焦炭质量，解决炼焦煤资源紧缺问题的重要途径之一。
两座JN60-60型焦炉，年产焦炭106万吨，耗洗精煤150余万吨。
今年以来随着炼焦煤价格的大幅上升，优质炼焦煤的供求关系十分紧张,焦化厂生产成本的压力越来越大。
为此，宁钢开发了价格低廉的贫瘦煤替代瘦煤进行配煤炼焦，降低配合煤成本;同时逐渐加大了配合煤中贫瘦煤的配入比例，取得了较大的经济效益。
1贫瘦煤的性质分析贫瘦煤是一种高煤化度、低挥发分、弱粘结性的烟煤。
单独炼焦时，所得焦炭裂纹少、块度大，生成的焦粉多,耐磨强度差。
在配煤炼焦中，可以使焦炭的块度增加，从而起到瘦化剂的作用。
1.1工业分析指标使用的贫瘦煤为三给贫瘦煤,对其进行化验分析,挥发分一般在14~15%,G值在10~20%,Y值在0~6mm之间，按照中国煤炭分类标准,属于贫瘦煤，如表1所示。
表1贫瘦煤的工业分析时间Ad/%G/%Mt/%Std/%Vd/%VdaW X/%Y/mm2021年1月10.6915.0011.330.9713.5915.2220.40 6.002021年2月10.4615.3310.270.8113.0114.9117.00 4.002021年3月10.0310.6711.00 1.0613.1514.6114.470.002021年4月10.0020.0010.57 1.1213.8415.3818.00 3.002021年5月9.7514.0010.40 1.1112.9814.3816.570.002021年6月10.3813.3311.200.8813.1814.7019.270.002021年7月9.9514.0010.330.9213.1014.5518.400.002021年8月10.0015.0011.230.9313.4714.9918.070.002021年9月10.1413.6710.130.8713.3714.9017.200.00 2贫瘦煤的配煤机理研究焦化厂配煤工艺采用先配后粉的流程,因此实验上采用直接配入的方法,即贫瘦煤配合前不需要先破碎，而是随着其他煤种按计划比例配入后,再将配合煤进行粉饰,配合煤细度也按照工业生产要求保持在74~76%。
炼焦方法捣固炼焦介绍：一．捣固炼焦的价值与意义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。
捣固炼焦是炼焦一项新技术。
其优势明显：技术捣固炼焦技术可多用弱粘结性煤，少用强粘结性煤，增大了炼焦煤料的可选范围，降低炼焦成本、改善焦炭质量，捣固炼焦工艺以其显著的经济技术优势，在国内得到迅猛发展。
捣固炼焦技术对我国焦化广大工作者来说，是一个新的课题，有待探索研究，在实践的过程中不断丰富捣固炼焦技术理论，以指导我国捣固炼焦技术的应用和发展。
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经研究发现：在相同配煤比之下，捣鼓炼焦大幅度提高了焦炭的冷态强度。
捣鼓可以改善焦炭气孔结构，提高焦炭反应强度。
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。
二．我国捣固炼焦的发展现状与发张趋势现状：捣固炼焦技术在我国炼焦生产中已占重要地位，目前，我国捣固炼焦炉分布在陕西、河北、山东等十三个省份，共有捣固炼焦企业81家，捣固焦炉168座，产能已达5035万吨,占焦炭产能的16.07%。
在现生产的捣固焦炉中,以炭化室高4.3米,炭化室宽500mm的焦炉为主,其次是炭化室高3.2米和炭化室高3.8米的焦炉；我国捣固炼焦炉平均炉龄较短，绝大部分焦炉炉龄在五年之内。
“清洁高效炼焦技术与装备的开发及应用”项目简介
佚名
【期刊名称】《梅山科技》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】传统焦炉生产最大污染源是煤干馏后排出含S、N超标的尾气和高温后渗出的焦油渣,本项目在首创世界"吸附脱硫+低温SCR脱硝"先进工艺的基础上,又发明提升了脱硫和脱硝催化剂活性的方法,使得对硫的吸附和对NO_(x)的降解大幅加强,确保焦炉尾气中污染物排放达标,保证焦炉正常生产。
【总页数】1页(PF0003)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ5
【相关文献】
1.推广高效清洁漂白技术加快漂白装备升级改造——访华南理工大学漂白课题组项目负责人李友明教授
2.“白云鄂博稀土精矿稀土及伴生资源清洁高效提取新技术开发”等项目列入2012年国家科技计划项目
3.清洁型热回收捣固炼焦技术的开发和应用
4.“氧化钒清洁高效生产关键技术及装备研究”项目通过专家技术鉴定
5.“锌清洁冶炼与高效利用关键技术和装备”项目荣获国家科学技术进步二等奖
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炼焦工业现状和炼焦工艺的开展摘要：本文建立在大量的有关炼焦的文献之上，综合介绍了我国焦炭的市场和产量情况。
分析了国内外炼焦行业生产技术、产品供求关系、副产回收利用等一系列问题，并对炼焦行业的开展提出了建议。
关键词：炼焦；炼焦炉；焦化厂；煤；资源；开展；现状前言焦炭是冶金、机械、化工等行业的重要原料、燃料，其中以冶金工业高炉炼铁消耗焦炭量最大。
尽管高炉富氧喷吹煤粉和直接复原炼铁等技术的开展使冶金工业对焦炭需求量有所下降，但一种普遍的观点是不用焦炭的炼铁工艺至少在今后20年~30年内不会大范围替代目前的高炉炼铁法，焦炭仍然是未来钢铁生产的主要原料。
世界炼焦工业近几十年来取得了长足开展。
大容积焦炉、捣固焦炉、干法熄焦等开发较早的先进工艺技术在工业化实际生产运行中日臻完善；日本的型焦工艺、德国的巨型炼焦反响器、美国的无回收焦炉、前苏联的立式连续层状炼焦工艺等近30年来开发的新工艺、新技术那么加快了工业化进程。
我国炼焦工业近20余年开展较快：以宝钢二期工程6m焦炉为代表的中国焦炉技术，到达国际水平；捣固焦技术及装置、干熄焦技术、配型煤炼焦技术正在加快推广；铸造型焦和热压型焦装置已建成。
可以说与国际先进水平的差距正逐渐缩小[1]。
一、国内焦炭市场现状1.1 焦炭国内市场保持稳定态势国内焦炭市场保持稳定态势。
现各大城市焦炭价格已经到达阶段性高点，焦化厂利润也相对有所提高，为使钢厂正常采购，焦炭市场价不会出现过大波动。
一些主导城市焦炭市场还是仍具有市场占有力，市场价格仍有一定上涨空间。
现阶段炼焦煤价格一直处于上涨趋势，今日，山西低硫主焦煤含税车板价已到达1700元，焦炭原材料一直处于“货紧〞状态，这也促使焦炭市场价格一直保持高价位的原因之一，预计，近期焦炭市场价格不会有太大变化，月末一些焦化集团制定指导价格也应与市场价相符合。
河北地区二级冶金焦含税出厂价在1850～1900元，准一级冶金焦到厂价在1980～2070元，临汾准一级冶金焦含税车板价在1880元，二级冶金焦含税车板价在1780元，东北地区二级冶金焦含税出厂主流价格在1900元[2]。
采取技术措施提高焦炭质量1 前言由于高炉容积日趋增大和喷煤量日渐提高，焦炭在高炉冶炼中扮演的角色发生了很大的变化，高炉炼铁对焦炭质量的要求也越来越高，这一点随着对高炉炼铁过程的不断深入研究，广大炼铁工作者和炼焦工作者已逐渐取得共识并不断深化。
现代炼铁技术对焦炭质量的目标要求至少应当包括更高的冷热态机械强度、更低的热反应性、低灰、低硫和低且稳定的水分。
正是由于明确了焦炭质量目标要求，所以我国的广大炼焦工作者为了实现这些目标，研究、开发和应用了大量的具体技术措施，使我国生产的焦炭质量取得了显著的提高。
本文拟对这些技术措施进行较为系统的整理和分析，为进一步提高和完善这些措施，促进研发出更多的技术措施搭桥和铺路。
2 提高焦炭质量的技术措施2．1 原料的选择与预处理炼焦煤的性质是决定焦炭质量的基本因素。
所以选择适当的炼焦煤及其配比是提高焦炭的首要措施。
但是，由于我国是一个炼焦煤分布不均且优质炼焦煤短缺的国家，因此针对国情合理配煤和对煤进行一定的预处理就成为提高焦炭质量的必不可少的技术措施。
(1)优化配煤所谓优化配煤就是运用焦炭质量预测方程，在多种煤参加配比炼焦且满足一定的焦炭质量的前提下，筛选出一组成本最低的炼焦用煤及配比。
显而易见，采用优化配煤技术可以在焦炭质量一定的条件下降低炼焦用煤成本，或者在炼焦煤成本一定的条件下，提高焦炭质量。
中冶焦耐已研制出将煤场管理系统、焦炭质量预测系统、配煤优化系统紧密架构成一体的优化配煤技术。
该技术已成功地运用在天津天铁炼焦化工有限公司并稳定运行了一年多，使优质焦煤的配用量由原来的20％下降到10％，使每吨入炉煤成本下降25．7 元，其经济效益和社会效益巨大。
日本已确立使用Ca含量高达3%〜8%的煤生产高强度、高反应性的焦炭，从而降低高炉的还原剂比。
需要指出的是，优化配煤是建立在对煤性质准确分析的基础之上，而煤岩学从煤岩组成的角度出发研究煤的性质，这是一门能够更为深刻准确地揭示煤的各种性质的学科，已在选煤、煤炭分类、炼焦领域得到广泛应用，因此，煤岩学也是优化配煤的很重要理论基础。
炼焦厂结焦过程及配煤炼焦与生产操作实践◎刘洋目前，由于世界范围内优质炼焦煤资源明显短缺并日趋严重，优质焦炭与优质煤源之间的矛盾是推动配煤炼焦技术以及非炼焦煤炼焦技术发展的主要原因和动力。
为了扩大炼焦煤源，将弱黏结煤和不黏结煤用于炼焦，适合于焦炉配煤炼焦的各种新技术，成为解决用较差的炼焦煤炼出优质焦炭的主要方法。
一、炭化室内的结焦过程（一）煤的成焦过程机理烟煤是组成复杂高分子有机物混合物，其基本结构单元是不同缩合程度的芳香核，核周边带有侧链，结构单元间以交联键连接。
高温炼焦过程大致分为以下阶段。
1.干燥预热阶段。
煤由常温加热到350℃失去水分。
2.胶质体形成阶段。
在煤受热到350-480℃时，有的侧链和交联键断裂，出现缩聚和重排反应，形成相对分子质量较小的有机物。
黏结性煤转化为胶质状态，相对分子质量较小的以气的形态析出或存在于胶质体中，相对分子质量较大的以固态形式存在于胶质体中，形成胶质体。
由于液相在煤粒表面形成，把诸多粒子汇集在一起，胶质体的形成对煤的黏结成焦非常重要。
不能形成胶质体的煤缺乏黏结性；黏结性好的煤热解时形成的胶质状的液相物质多，热稳定性好。
3.半焦形成阶段。
在温度超过胶质体固化温度480℃-650℃时，液相的热缩聚速度超过其热解速度，增加了气相和固相的生成，煤的胶质体不断固化，形成半焦。
胶质体的固化是液相缩聚的结果，此种缩聚出现于液相间或吸附了液相的固体颗粒表面。
4.焦炭形成阶段。
在当温度升高到650-1000℃时，半焦内的不稳定有机物不断热分解和热缩聚，这时热分解的产物主要是气体，前期主要是甲烷和氢，之后，气体相对分子质量越来越小，750℃以后主要是氢。
随着气体的析出，半焦的质量减少很多，体积收缩。
由于煤在干馏时是分层结焦的，在同一时刻，煤料内部各层处于的成焦阶段不同，收缩速度也不同；又由于煤中有惰性颗粒，因此产生较大的内应力，应力在大于焦饼强度时，焦饼上形成裂纹，焦饼分裂成焦块。
