陳意

摘 要：我國焦化企業(yè)由于受技術(shù)因素影響，焦炭的質(zhì)量波動極大，煤巖分析法為焦化企業(yè)擺脫這種困境提供了科學(xué)的方法，使煉焦企業(yè)能夠利用煤巖分析理論以及技術(shù)生產(chǎn)出高質(zhì)量的焦炭。

關(guān)鍵詞：分類堆放；混煤；鑒別；煉焦配煤

中圖分類號：TQ520.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0174-02

各焦化企業(yè)生產(chǎn)使用的優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源隨著人類的開采逐年減少，冶金焦價格也在逐年攀升，導(dǎo)致煉焦企業(yè)不得不使用其他煤種來代替，企業(yè)使用的煤種越來越多，洗煤廠為了獲得高額的利潤，把兩種或者是多種配洗煤混和配洗后當(dāng)做優(yōu)質(zhì)的焦煤出售給煉焦企業(yè)，而煉焦企業(yè)的常規(guī)化驗方法不能有效鑒別出混煤情況，以及各種煤混合的比例是多少，各地煤炭的質(zhì)量也有差異，所以即使是相同種類的煤炭質(zhì)量也是參差不齊，在這種情況下造成企業(yè)使用的單種煤的質(zhì)量得不到有效地保證。這些質(zhì)量差異較大的原料洗精煤如果作為原料進(jìn)入到焦化企業(yè)的焦?fàn)t生產(chǎn)中，企業(yè)的生產(chǎn)出來的焦炭質(zhì)量很難得到保證，使煉鋼企業(yè)的生產(chǎn)受到影響。針對這種狀況焦化企業(yè)普遍采用煤巖學(xué)理論，采取措施對原料洗精煤的的質(zhì)量進(jìn)行控制，通過煤的鏡質(zhì)組最大反射率鑒別焦煤與混合煤，于此同時還通過反射率分布圖有效地鑒別出混煤比例，運用煤巖學(xué)參數(shù)指導(dǎo)焦化企業(yè)的配煤煉焦生產(chǎn)，提高了焦炭的質(zhì)量，而且使生產(chǎn)成本得到有效的降低。

1 進(jìn)廠原料煤要分類堆放

大型的焦化廠的產(chǎn)能較大，原料煤的供應(yīng)量也就比較多，一般的大型煉焦企業(yè)的煤炭供應(yīng)戶大約有20～30家。有些企業(yè)的煤場貯存量比較小、煤斗槽與筒倉的數(shù)量比較少等條件限制，這些20余種原料煤受現(xiàn)有的場地的影響堆放的時候只能把質(zhì)量相差不多的煤種一起堆放，配煤時作為單種煤使用，煉焦企業(yè)使用的單種煤通常情況下為10種，最多的時候可以達(dá)到12種。

煉焦企業(yè)原煤的分類通常是根據(jù)原煤的黏結(jié)性與工業(yè)分析指標(biāo)，把原煤中硫分與灰分相近的原煤作為同一類原煤堆放在一起，以節(jié)省堆放場地，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)焦炭質(zhì)量的波動對配煤比的影響非常大，特別是焦炭強(qiáng)度指標(biāo)的聯(lián)系非常緊密，經(jīng)常會隨著焦炭強(qiáng)度指標(biāo)上下起伏。

發(fā)現(xiàn)這個問題后，對這一問題進(jìn)行研究，對原料煤進(jìn)行了巖相分析而且通過小焦?fàn)t進(jìn)行小規(guī)模的實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一些同一種類的煤種結(jié)焦性相差非常大，所以造成了生產(chǎn)中焦炭質(zhì)量的波動。以煤a為例，質(zhì)量分析指標(biāo)見表1。

從表1中的各項數(shù)據(jù)可以看出：這種煤為1/3焦煤。把這種煤與其它1/3焦煤堆放在一起，然后把其以25%的比例配入裝爐煤進(jìn)行煉焦生產(chǎn)。結(jié)果生產(chǎn)的焦炭質(zhì)量出現(xiàn)下降，其中焦炭冷態(tài)強(qiáng)度M40下降了將近7%。

對煤a與其他1/3焦煤作了煤巖對比分析，分析參數(shù)測試結(jié)果見表2。

然后又進(jìn)行了煤a與1/3焦煤分別進(jìn)行了單種煤鐵箱實驗，試驗參數(shù)結(jié)果結(jié)果見表3：

從煤巖的實驗數(shù)據(jù)上看煤a鏡質(zhì)組平均反射率為 0.652%，其煤化程度比1/3焦煤要低得多，其煤化程度比較接近氣煤；而不是焦煤，用小焦?fàn)t進(jìn)行單獨煉焦實驗的時候，發(fā)現(xiàn)它的焦炭冷、熱態(tài)強(qiáng)度比1/3焦煤要低很多，而且煤a反應(yīng)性比1/3焦煤也高出很多。由以上試驗數(shù)據(jù)分析中我們可以看到將煤a與1/3焦煤堆放在一起，作為1/3焦煤使用是不科學(xué)的，其科學(xué)合理的使用方法是，把煤a與煤化程度比較接近它的氣煤堆放在一起或者是單獨堆放，是比較合理的。

2 混煤的鑒別及其使用

由于目前煤炭市場中一些優(yōu)質(zhì)煤資源短缺，為了追求利潤部分供煤企業(yè)在優(yōu)質(zhì)煉焦煤中混入低價煤，充當(dāng)優(yōu)質(zhì)煤出售，煉焦企業(yè)使用的一般手段與常規(guī)檢驗設(shè)備鑒別不出這是混合了劣質(zhì)煤的原料煤，所以煉焦企業(yè)應(yīng)該對進(jìn)廠原煤的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)杜絕劣質(zhì)煤進(jìn)廠，引進(jìn)先進(jìn)的鑒別儀器可以有效分析出混煤以及混煤的比例，煉焦企業(yè)可以通過顯微鏡光度計對原料煤進(jìn)行鑒別，顯微鏡光度計可以準(zhǔn)確檢測出煤鏡質(zhì)體的隨機(jī)反射率，通過對比分析檢測的結(jié)果盡可以確定進(jìn)場的原料煤是混煤還是優(yōu)質(zhì)煤，并可以測出組成混煤的各個種類煤炭的比例。

根據(jù)國標(biāo)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定鑒定單一煤與混煤的標(biāo)準(zhǔn)為：檢測到的反射率的標(biāo)準(zhǔn)偏差>0.2，而且沒有凹口的是復(fù)雜混煤（如圖1c所示）；反射率的標(biāo)準(zhǔn)偏差0.1<0.19而且沒有凹口的（如圖1b所示），是簡單的混煤；反射率標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.1而且沒有凹口的，是單一煤層煤（如圖1a所示）；沒有摻雜其他種類的煤炭。

煉焦企業(yè)可以依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)對進(jìn)場的原料煤質(zhì)量進(jìn)行控制，已經(jīng)進(jìn)場的混合煤要用顯微鏡光度計檢測，依據(jù)檢測數(shù)據(jù)與煤質(zhì)常規(guī)分析指標(biāo)進(jìn)行比照，判斷組成混合煤的煤炭種類，以及這些煤炭在混合煤中所占的比例，在進(jìn)行配煤煉焦的時候把各類別煤種在煉焦時的特點考慮進(jìn)去，使煉焦的質(zhì)量得到提高。

3 用煤巖分離理論指導(dǎo)配煤煉焦

3.1 在進(jìn)行配煤煉焦之前要根據(jù)入爐煤的鏡質(zhì)體反射率

圖科學(xué)、合理的調(diào)整配煤比例使之達(dá)到生產(chǎn)需要

為了改變焦炭的質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象，在煉焦之前要對入爐煤做鏡質(zhì)體反射率的檢測，并且與反射率分布圖形 （如圖2所示）進(jìn)行比照，分析不同種類的煤的比例是否合理，及時發(fā)現(xiàn)配比中的問題，并且進(jìn)行調(diào)整。如圖2a～2d所示，這是某煉焦企業(yè)對入爐煤進(jìn)行檢測后得到的反射率分布圖，從圖中可以看到四個圖中的入爐煤的配煤都不是非常合理的，在反射率1.1%～1.42%之間的凹口較大（如圖2a～2d所示），有的甚至出現(xiàn)斷檔 （如圖2a、2b所示）。反射率圖出現(xiàn)明顯的凹口或者斷檔說明缺少與這一反射率區(qū)間對應(yīng)的煤種，在2b圖中反射率1.1%～1.46%處凹口較大，說明在配煤中反射率在1.1%～1.46%的煤種在配煤中的比例少；在1.26%～1.31%處斷檔，表明1.26%～1.31%的煤種幾乎沒有，把缺少的煤種補(bǔ)齊，提高結(jié)焦的熔融性，將圖表凹口出于斷檔處 “填平補(bǔ)齊”，提高焦炭的質(zhì)量，保證焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定性。從以上圖表分析的結(jié)果中得出把圖表“填平補(bǔ)齊”需增加變質(zhì)度相對低些的焦煤與肥煤。

圖2a～2d所示，入爐煤中焦煤的配入的比例比較高，但部分是變質(zhì)程度較高而且為反射率在1.52%以上的焦煤，也就是為JM15.24改變這種不科學(xué)的配煤方法是在煉焦生產(chǎn)中加入其他種類的煤炭，可以在配煤中適當(dāng)?shù)脑黾臃拭旱谋壤?，同時還要加入隨機(jī)反射率為1.32%左右的JM25，以及介于焦煤與肥煤之間的新柳煤，替代一部分隨機(jī)反射率為1.52%左右變質(zhì)程度較高的JM15.24，調(diào)整配煤的種類與入煤比例之后重新檢測獲得的入爐煤反射率分布圖 （如圖2e所示）從這幅圖中我們可以看出原來反射圖中的斷檔消失了，而且原反射圖中的凹口縮小說明經(jīng)過調(diào)整后焦炭的冷、熱態(tài)強(qiáng)度得到顯著提高，M40增加了1.2～3.1%，CRI降低1.9～2.8%，CSR增2.1～3.2%。在調(diào)整配煤的種類的時候減少了價格較高的低硫焦煤與中硫焦煤的配入比例使生產(chǎn)的成本得到有效控制。在降低成本的情況下提高了焦炭質(zhì)量。

3.2 利用直方圖配煤

在煉焦生產(chǎn)中為了提高煉焦質(zhì)量還可以利用鏡質(zhì)組反射率的加和性制成配合煤的反射率分布圖依據(jù)圖表進(jìn)行煉焦配煤，在制表之前要先認(rèn)真、準(zhǔn)確的測出配煤中的單種煤的反射率，然后再依據(jù)其配煤比制成出配合煤的反射率分布圖。在煉焦生產(chǎn)中以分布圖為準(zhǔn)及時調(diào)整配煤方案中的不合理之處，避免生產(chǎn)中的焦炭質(zhì)量的波動。

4 結(jié) 語

煤巖分析理論在生產(chǎn)中的運用，為焦化企業(yè)在原煤的堆放，混煤的鑒定方面發(fā)揮了巨大的作用，在煤巖分析理論的指導(dǎo)下提高了配煤的科學(xué)性，使得到結(jié)焦的熔融性得到提高。在生產(chǎn)中科學(xué)合理的使用混合煤，減少價格較高的焦煤使用比例，在降低生產(chǎn)成本的同時提高了焦炭的質(zhì)量。

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