高硫气肥煤替代肥煤炼焦的研究和应用.doc

高硫气肥煤替代肥煤炼焦的研究和应用余楚勇盛建文（南京钢铁联合有限公司，南京210035）根据本公司现有的来煤条件，考察了利用某高硫气肥煤替代部分肥煤炼焦的可行性。1高硫气肥煤性质的研究1.1高硫气肥煤与基础煤种的对比高硫气肥煤具有挥发分高、硫高和较高的值、Y值等特点。与其他肥煤相比，在价格上具有较大的优势，适当地配入该煤能降低配合煤的成本。为了更好地了解该煤的性质，对该煤的各项性能指标进行了分析，主要包括工业分析、硫含量、工艺性质、镜质组最大平均反射率及标准偏差等，并与在用的基础煤种进行了对比，其结果见表1。表1高硫气肥煤基本性质及与基础煤种对比分析结果项目高硫气肥煤1/3焦煤低硫肥煤中高硫肥煤焦煤瘦煤Ad, %8.537.6410.548.9210.6610.54Vdaf, %39.4736.5831.4137.0125.5817.22St,d, %1.970.710.501.560.560.38X,mm40.050.432.253.323.328.9Y,mm24.518.025.927.823.78.9G957989908349镜质组最大平均反射率,%1.0280.9690.9391.0661.3171.729标准偏差S0.1120.1050.1010.1160.2360.18440kg小焦炉试验，M4045.0052.6162.9661.9167.2258.56M1012.229.305.306.174.966.30塑性温度及区间T1367.5391.1358.2359.1414.5483.9T2392.2438.5406.4401.0448.9513.0T3442.5482.3454.2439.1507.6530.1T75.091.296.080.093.146.2表1数据分析，高硫气肥煤具有挥发分高、硫分高、粘结性较强等特点；40 kg小焦炉试验结果表明，单独炼焦产生的焦炭质量不理想。从表1中可看出，该煤镜质组最大平均反射率为1.028%，属中高阶烟煤，呈正态分布，其标准差0.1S0.2，为带一个凹口的混煤，胶质体塑性温度区间（T =75）较大，说明煤在热解过程中，煤粒处于胶质体状态的时间长、煤粒间有充分的接触和相互作用时间，有利于煤粒间粘结。1.2高硫气肥煤和基础煤种显微组分对比分析对该煤与焦化厂使用的基础煤种1/3焦煤、肥煤、焦煤进行的显微组分对比分析，结果见表2。由表2可看出，该煤镜质组的质量分数高达约68%，矿物质含量低，具有较高的活惰比，也说明在炼焦过程中，能生成较多的胶质体。因此，决定用该高硫气肥煤进行配煤炼焦。表2高硫气肥煤与基础煤种显微组分的对比分析结果项目镜质组（V）稳定组（E）半镜质组（SV）丝质组（I）半丝质组（SI）矿物质（M）总测点数活性组分，惰性组分，活惰比高硫气肥煤34011425148950172.8527.152.681/3焦煤34444355027850878.6821.323.69低硫肥煤37710384832450978.5221.483.66焦煤35516624135351276.5023.503.26瘦煤32759045551053268.0431.962.13注：活性组分=镜质组+稳定组+1/3半镜质组; 惰性组分丝质组+半丝质组+2/3半镜质组+矿物质; 活惰比=活性组分/惰性组分。表3高硫气肥煤部分替代同类性质煤的配煤方案及对应配合煤质量指标方案配煤比，相应配合煤的质量指标1/3焦煤肥煤焦煤瘦煤高硫气肥煤Ad%Vdaf%St,d%YmmG最大平均反射率,%12528341309.6929.480.7718.2078.541.22225203413810.1227.870.9517.5078.001.24325183017109.9728.331.0018.9079.001.26430152419129.8228.740.9218.1077.301.20注：4.3m焦炉，湿法熄焦，焦炭主要供公司老区500 m3级高炉使用，方案4中19瘦煤含3%长焰煤。2配煤方案的确定根据配煤原理和高炉所需焦炭质量要求，配合煤指标控制在Y1218 mm,7080，最大平均反射率在1.15%1.25%。按这一要求，采取循序渐进的方式逐步进行试验。配煤方案及对应配合煤质量指标见表3。表3方案1是本厂在供煤渠道较为稳定、质量有保证时，不同煤种相互搭配生产出高质量焦炭的最佳配煤方案，没有配入高硫气肥煤，其焦炭热强度很高，主要用来同其他方案作对比。3工业焦炉实践2012年，在4.3m焦炉上用不同的配煤方案所得配合煤进行了工业试验，得到焦炭质量指标如表4。表4增配不同比例高硫气肥煤炼焦所得焦炭质量指标（）方案AdVdafSt,dM40M10CRICSR112.691.430.6979.966.6024.6068.04212.981.550.7780.036.5823.5069.54312.701.470.8179.896.5725.1066.09412.451.450.7280.046.9526.4965.38方案2中配入了20%的中、低硫肥煤，增配了8%的高硫气肥煤，与基础配煤方案相比，焦炭冷热强度有所改善，M40 、CSR都略有上升，反应性略有所降低。方案3中增配了10%高硫气肥煤，相应地减少了主焦煤、增加了瘦煤，焦炭质量没有发生大的波动，其冷热强度略有降低，但仍能满足公司500 m3级高炉的要求。方案4中高硫气肥煤的配入比例达12%，同时增加了1/3焦煤、瘦煤的比例，增配了2%3的长焰煤，肥煤和焦煤比例降低到51%，使配合煤成本最大限度地降低。与方案3得到的焦炭相比，方案4的焦炭M40没有明显变化，CSR有降低的趋势、CRI有升高的趋势。分析工业焦炉的实际生产数据可得出，在原配煤基础上，增配高硫气肥煤是可行的。增配高硫气肥煤降低了配合煤成本，其配入改善了焦炭质量，其热性能CSR仍然保持65的水平。根据来煤质量和资源，使用不同比例的高硫气肥煤进行配煤炼焦，得到的焦炭质量满足了