配合煤炼焦时硫分转化规律的研究

配合煤炼焦时硫分转化规律的研究众所周知，硫是焦炭中的有害杂质，为降低焦炭中的硫含量、优化焦炭质量，研究配合煤炼焦时硫分的转化情况是十分必要的。为此，我们进行了一系列40KG小焦炉试验，进行模拟配煤试验，找出了单种煤硫分与配合煤炼焦时所得焦炭硫分的关系，对预测焦炭质量、避免焦炭中硫分过高具有积极的意义。1试验的提出11单种煤、配合煤及焦炭间的硫含量关系煤中硫含量属于化学性质指标，配合煤仅是单种煤的物理配合，相互之间的关系属于加和性质。配合煤硫分可按单种煤硫分加和法计算，也可直接测定。在炼焦过程中，煤中的硫酸盐和硫化铁部分转化为FES,CAS,FENSN1而残留在焦炭中（S残）；另一部分有机硫则转化为气态硫化物，在流经高温焦炭层缝隙时，部分与焦炭反应生成复杂的硫碳复合物（S复）而转入焦炭中，其余部分则随煤气排出S气），随焦炉煤气带出的硫量因煤中硫的存在形态及炼焦最终温度而异。由煤到焦炭的过程，受热解、焦炭产率（或叫成焦率）和硫的形态影响，其中成焦率大，相对转化率就较大；有机硫多，转化进入焦炭中的硫就少。12“硫滞留值”概念的提出因有机硫与无机硫在炼焦时的转化情况不一样，且比较复杂，如果想直接从煤中有机硫和无机硫的含量入手就比较困难。本文从研究单种煤含硫的角度出发，发现单种煤在炼焦时，焦炭中硫与单种煤中硫的比值波动很大，于是提出了“硫滞留值”的概念，通过这个值来帮助研究配合煤炼焦时硫转化的情况，对于较好地预测焦炭的硫含量、更好地实现炼焦配煤具有积极的意义。硫滞留值（焦炭含硫量/配合煤含硫量）10013试验方案的提出2006年10月2007年10月期间，中润公司在分析日常化验数据时发现，几次更换配煤比后，配合煤中硫分的波动与焦炭硫分的波动并不一致。为此，我们进行了一系列试验，首先研究单种煤炼焦时的硫分变化情况，再进行不同煤种配煤炼焦的试验，通过试验找出了其中的规律来指导生产。2试验原料及方法21试验原料中润公司所用的炼焦煤有6070来自开滦各大煤矿，其余的煤种主要来自山西各煤矿，这些煤种的煤源稳定，煤质波动不大，单种煤炼焦时，硫分的波动也不大。22试验方法所有单种煤、配合煤的试验数据均来自40KG小焦炉的炼焦试验。取40KG干基煤装入煤箱，推入预先升温至800的炭化室炉膛，并迅速关闭炉门，通电打开燃烧室控制仪表，进入8001050的升温程序，结焦时间控制在14H左右，焦饼中心温度达到950时出炉。硫分的分析方法依据国家标准GB/T2141996煤中全硫的测定方法及GB/T22861991焦炭全硫含量的测定方法测定。3试验数据及分析31原料煤分析各原料煤的工业分析结果见表1。32配煤方案各种配煤方案见表2。表1原料煤的工业分析数据ST,序号煤种ADVDAF煤中硫焦中硫硫的滞后值1吕家坨焦煤1046226307506688002屯兰焦煤955211007606686843孝义焦煤996256209108492314孝西焦煤907222309307883875柳林焦煤910198010408278856西曲焦煤1026197610609286797吕梁焦煤794224609908383848范各庄肥煤1084300809808182659钱营肥煤10883299083068819310唐山矿1/3焦煤115832050480481000011三给瘦煤9661511099083838412红墙弱黏煤5943317054049907413巨强弱黏煤58732510480481000014兴旺弱黏煤55530670480428750注唐山矿1/3焦煤、巨强弱黏煤中硫的滞留值达到100，可能是这些煤中有机硫含量高，不易清除，在结焦时全硫率反而会因质量的减少而增高。表210个配煤方案的配煤比配煤序号吕家坨焦煤屯兰焦煤西曲焦煤柳林焦煤范各庄肥煤唐山矿1/3焦煤兴旺弱黏煤1208925182022089251820配煤序号吕家坨焦煤通化焦煤范各庄肥煤唐山矿1/3焦煤黑龙江1/3焦煤玉丰弱黏煤红墙弱黏煤巨强弱黏煤31821182055134182118205513配煤序号吕家坨焦煤屯兰焦煤柳林焦煤范各庄肥煤钱营肥煤唐山矿1/3焦煤兴旺弱黏煤汇海弱黏煤517812131020164620512131020164配煤序号吕家坨焦煤孝义焦煤吕梁焦煤范各庄肥煤钱营肥煤唐山矿1/3焦煤兴旺弱黏煤三给瘦煤7228710152013582287101520117配煤序号吕家坨焦煤孝义焦煤吕梁焦煤范各庄肥煤钱营肥煤唐山矿1/3焦煤兴旺弱黏煤青瓷窑气煤三给瘦煤92287101520135102287101020135533各配合煤、焦炭的硫分及滞留值配合煤、焦炭中的硫分及滞留值见表3。表3配合煤、焦炭硫分及滞留值序号配煤的含硫量ST焦炭含硫量ST硫的滞留值10760628158207606788163074067905440760678816507907088616080072900070860768837808807686369086073848810087072827634数据分析比较1号与2、3号与4、5号与6号的配煤方案，均是同类煤种间的变换（焦煤与焦煤，弱黏煤与弱黏煤）其共同的规律是单种煤中硫滞留值低的配煤（1、4、5号，其配合煤炼焦时硫滞留值也低。比较7号与8、9号与10号配煤方案，是不同类煤种间的变换（弱黏煤与瘦煤，肥煤与瘦煤）。其中的区别是单种煤的硫滞留值低的配合煤炼焦时，硫滞留值不一定低，其规律性不强，各煤之间的相互影响也需要进一步研究。4结论通过40KG小焦炉试验，可得到各单种煤的硫滞留值，从而进一步判断煤质。但要注意的是，该试验应建立在煤种比较稳定的基础上，如果煤质波动比较大，单种煤的硫滞留值会有变化。（1）试验表明，配合煤炼焦时若是同类煤种间的变换，单种煤