畢業(yè)論文---煉焦配煤概述

1、<p>　　論文題目：煉焦配煤概述</p><p>　　學(xué)號(hào)： 姓名：</p><p>　　摘要：主焦煤在世界范圍內(nèi)日益短缺，因而擴(kuò)大煉焦煤資源的問題受到各國的重視。配煤是冶金行業(yè)焦化廠生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，配煤系統(tǒng)控制以及煉焦過程的好壞直接影響到煉焦工藝的生產(chǎn)。</p><p>　　我國煤炭資源具有如下特點(diǎn):①主焦煤少,且灰分高,可選性差;②肥

2、煤、肥氣煤儲(chǔ)量大,但硫含量高,且大部分難洗;③高揮發(fā)分的氣煤儲(chǔ)量最大,在煉焦煤中占60%,但其粘結(jié)性差,用常規(guī)工藝煉焦時(shí)不宜多配。因此,如何根據(jù)我國煤炭資源的特點(diǎn)進(jìn)行綜合利用,已成為當(dāng)前煉焦行業(yè)的主要任務(wù)。 </p><p>　　本次論文基于煉焦配煤工藝與國內(nèi)煤資源的現(xiàn)狀上做出講述，根據(jù)單一的煤種的結(jié)焦特性、配煤要求、配煤質(zhì)量的指標(biāo)、制定配合煤的依據(jù)、煉制冶金焦的配合煤指標(biāo)、以及綜合考慮煉焦配煤工藝整個(gè)過程進(jìn)行選

3、煤。</p><p>　　通過合理的配煤方案，提高配煤質(zhì)量;充分考慮煤炭資源的平衡及供應(yīng)情況，不斷擴(kuò)大弱粘結(jié)性煤的用量，擴(kuò)大用煤基地，合理使用煤場(chǎng)煤炭資源，降低配煤成本；有效降低高爐焦比;保證配煤生產(chǎn)和配煤設(shè)備正常運(yùn)行，穩(wěn)順生產(chǎn)，提高信息管理水平，實(shí)現(xiàn)效益最大化。同時(shí)講述了配煤技術(shù)的發(fā)展前景。</p><p>　　關(guān)鍵詞：配煤，煉焦，配煤方法，黏結(jié)性，結(jié)焦性</p><

4、p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1.1 研究背景與研究意義1</p><p>　　1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀2</p><p>　　2 煉焦配煤簡介2</p><p>　　2.1 中國煤炭資源2&

5、lt;/p><p>　　2.1.1 煤炭種類3</p><p>　　2.1.2 煤炭資源分布3</p><p>　　2.1.3 煤的特質(zhì)3</p><p>　　2.2 配煤的必要性5</p><p>　　2.3 配煤方法5</p><p>　　2.3.1 正常情況下5</p>

6、<p>　　2.3.2 在某些特殊情況下5</p><p>　　2.4 配煤意義6</p><p>　　2.5 煉焦配煤的優(yōu)點(diǎn)8</p><p>　　2.6 配煤的原則8</p><p>　　3 煤炭的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)9</p><p><b>　　3.1 水分9</b>&l

7、t;/p><p>　　3.1.1 全水分(Mt)9</p><p>　　3.1.2 空氣干燥基水分(Mad)9</p><p><b>　　3.2 灰分9</b></p><p>　　3.3 煤的揮發(fā)分(全稱為揮發(fā)份產(chǎn)率)V9</p><p>　　3.4 固定碳10</p>&

8、lt;p>　　3.5 全硫St10</p><p>　　3.6 發(fā)熱量(Q)10</p><p>　　3.7 膠質(zhì)層最大厚度(Y)10</p><p>　　3.8 粘結(jié)指數(shù)(G)10</p><p>　　3.9 煤灰灰熔融性溫度(灰熔點(diǎn))10</p><p>　　3.10 哈氏可磨指數(shù)(HGI)11&

9、lt;/p><p>　　3.11 焦渣特征(CRC)11</p><p><b>　　4 配煤理論11</b></p><p>　　4.1 配煤原理12</p><p>　　4.1.1 膠質(zhì)層重疊原理12</p><p>　　4.1.2 互換性配煤原理12</p><p&

10、gt;　　4.1.3 共炭化原理13</p><p>　　4.2 配煤理論的發(fā)展13</p><p>　　4.2.1 經(jīng)驗(yàn)配煤13</p><p>　　4.2.2 煤巖配煤13</p><p>　　4.2.3 現(xiàn)代配煤14</p><p>　　5 煤的工藝性質(zhì)指標(biāo)14</p><p>

11、;　　5.1 煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性14</p><p>　　5.2 影響煤的黏結(jié)性和結(jié)焦性的因素16</p><p>　　5.3 單種煤的結(jié)焦性16</p><p>　　5.3.1 褐煤16</p><p>　　5.3.2 長焰煤16</p><p>　　5.3.3 氣煤17</p><p

12、>　　5.3.4 肥煤17</p><p>　　5.3.5 氣肥煤17</p><p>　　5.3.6 1/3焦煤(1/3JM)17</p><p>　　5.3.7 焦煤18</p><p>　　5.3.8 瘦煤18</p><p>　　5.3.9 貧煤18</p><p>　

13、　5.3.10 無煙煤18</p><p>　　5.4 配合煤的指標(biāo)18</p><p>　　5.4.1 水分Mt19</p><p>　　5.4.2 配合煤的細(xì)度19</p><p>　　5.4.3 配合煤灰分19</p><p>　　5.4.4 配合煤的硫分20</p><p>

14、　　5.4.5 配合煤的揮發(fā)分20</p><p>　　5.4.6 煤化度20</p><p>　　5.4.7 配合煤的膠質(zhì)層20</p><p>　　5.4.8 膨脹壓力21</p><p>　　5.5 配合煤的選擇21</p><p>　　5.6 焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)21</p><p>

15、;　　5.6.1 焦炭灰分、硫分預(yù)測(cè)21</p><p>　　5.6.2 焦炭冷態(tài)強(qiáng)度預(yù)測(cè)21</p><p>　　5.6.3 熱態(tài)性質(zhì)預(yù)測(cè)法21</p><p>　　5.6.4 人工智能和專家系統(tǒng)的應(yīng)用22</p><p>　　6 煉焦配煤工藝簡介22</p><p>　　6.1 工藝流程23</p

16、><p><b>　　6.2 配煤23</b></p><p>　　6.2.1 細(xì)度分布情況24</p><p>　　6.2.1 先配后粉流程24</p><p>　　6.2.2 先粉后配流程(分組粉碎)24</p><p>　　6.2.3 選擇粉碎流程25</p><p

17、>　　6.2.4 結(jié)論：25</p><p>　　6.3 基礎(chǔ)工程25</p><p>　　6.3.1 煤場(chǎng)25</p><p>　　6.3.2 煤槽25</p><p>　　6.3.3 棧橋26</p><p>　　6.4 配煤機(jī)械26</p><p>　　6.4.1 皮帶機(jī)

18、26</p><p>　　6.4.2 堆取料機(jī)26</p><p>　　6.4.3 定量給料設(shè)備27</p><p>　　6.4.4 電磁除鐵器27</p><p>　　6.5 煉焦設(shè)備27</p><p>　　6.5.1 焦?fàn)t簡介27</p><p>　　6.5.2 搗固焦?fàn)t簡介

19、28</p><p>　　6.6 成焦過程29</p><p>　　6.7 煉焦的產(chǎn)品處理30</p><p>　　7 配煤技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景30</p><p>　　7.1 配煤技術(shù)現(xiàn)狀30</p><p>　　7.2 配煤方法30</p><p>　　7.3 配煤技術(shù)的關(guān)鍵31

20、</p><p>　　7.4 配煤實(shí)驗(yàn)工具31</p><p>　　7.5 現(xiàn)行配煤技術(shù)的不足31</p><p>　　7.6 配煤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)31</p><p>　　7.6.1 區(qū)域性配煤31</p><p>　　7.6.2 精確配煤32</p><p>　　7.6.3 擴(kuò)大煉焦

21、煤范圍32</p><p>　　7.6.4 開發(fā)配煤專家系統(tǒng)32</p><p><b>　　總 結(jié)34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b>　　致 謝36</b></p><p><b&

22、gt;　　1 緒 論</b></p><p>　　1.1 研究背景與研究意義</p><p>　　我國的煉焦煤資源相當(dāng)豐富，不僅生產(chǎn)規(guī)模是世界最大的，而且也是世界最大的焦炭出口國。2003年焦炭出口至30多個(gè)國家，在出口總量上歐盟占1/3、亞洲占1/3，巴西、美國、南非各占14.5%、6%和4.1%，印度、意大利、德國和巴西等國焦炭進(jìn)口量的80%來自我國。焦炭在高爐煉鐵、鑄造

23、、電石、氣化及有色金屬冶煉等方面得到了廣泛的應(yīng)用，可以說焦炭工業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　在高爐煉鐵過程中，焦炭除了用作熔解鐵礦石的熱源使用外，還起到把氧化鐵還原成金屬鐵和確保高爐煉鐵具有良好透氣性的作用，因此焦炭在高爐中的骨架作用尤為重要，隨著高爐大型化、富氧噴吹技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)迫切要求提高焦炭質(zhì)量。因此，焦炭的質(zhì)量控制是非常重要的。為了生產(chǎn)符合高爐煉鐵要求的焦炭，需要滿足一定質(zhì)量要求的煤。

24、這種煤通常是通過配煤過程來獲得的。</p><p>　　配煤過程是以強(qiáng)粘結(jié)性煤的粘結(jié)組分含量和纖維狀組分強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，其他煤種按此標(biāo)準(zhǔn)來配。若粘結(jié)組分不足，就加入粘結(jié)組分，若纖維強(qiáng)度不足，就加入補(bǔ)強(qiáng)材料配好的煤投入到焦?fàn)t進(jìn)行煉焦，形成焦炭。從單種煤結(jié)焦特性可知，大多數(shù)單種煤在焦?fàn)t內(nèi)不易煉出機(jī)械強(qiáng)度較高的優(yōu)質(zhì)冶金焦。因此，如何精確地確定各單種煤的配比，并按確定的配煤比進(jìn)行配煤操作是冶金工業(yè)中煉焦配煤控制需要解決的關(guān)鍵

25、問題。配煤是冶金行業(yè)焦化廠生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，配煤系統(tǒng)控制以及煉焦過程的好壞直接影響到煉焦工藝的生產(chǎn)。</p><p>　　目前世界各國高爐冶煉所用的燃料主要是用煙煤煉制的焦炭。但是煉焦用煤的品種很多，它們的性質(zhì)差別很大，因此應(yīng)當(dāng)有一個(gè)煉焦用煤的分類方法。我國地區(qū)廣大、資源豐富，故地區(qū)煤質(zhì)情況各不相同，灰、硫含量亦有差別，因此結(jié)合各地區(qū)的特點(diǎn)，采用不同煤種配合，不但擴(kuò)大了資源的有效利用并且可以調(diào)整焦炭中的灰、硫含量，

26、以滿足冶金工業(yè)對(duì)焦炭質(zhì)量和數(shù)量的要求。</p><p>　　解放以來，煉焦工業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐證明，煉焦配煤對(duì)煉焦工業(yè)的發(fā)展有重大意義同時(shí)煉焦配煤可以有效的解決以下問題：</p><p>　?、?焦煤資源缺乏,用配合煤方法可以大量節(jié)約主焦煤。 </p><p>　?、?焦煤的結(jié)焦性雖好,但有的主焦煤在煉焦時(shí)膨脹壓力較大,損害爐體,有的含雜質(zhì)較多,用配合煤的方法可以解決上述

27、問題。 </p><p>　?、?焦煤的價(jià)格較高,用配合煤煉焦可以降低焦炭成本。 </p><p>　　本文的研究目的是通過合理的配煤方案，提高配煤質(zhì)量;充分考慮煤炭資源的平衡及供應(yīng)情況，不斷擴(kuò)大弱粘結(jié)性煤的用量、擴(kuò)大用煤基地、合理使用煤場(chǎng)煤炭資源、保持合適庫存、降低配煤成本、對(duì)配煤生產(chǎn)和配煤設(shè)備，穩(wěn)順生產(chǎn)，提高信息管理水平，實(shí)現(xiàn)效益最大化。</p><p><

28、;b>　　1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀</b></p><p>　　目前在常規(guī)焦?fàn)t中提高不粘煤或弱粘煤的配煤比例的手段主要有搗固煉焦和配型煤煉焦，這些工藝能夠提高不粘煤或弱粘煤的配煤比例的原理就是能夠提高裝爐煤的堆密度。傳統(tǒng)的裝爐手段的裝爐煤堆密度在0.70t/m³左右，通過搗固法可以將裝爐煤堆密度提高到0.95～1.15t/m³，配型煤煉焦的裝爐煤堆密度也在0.80t/m³。

29、我國的上海寶鋼以及日本的一些鋼鐵企業(yè)采用配型煤的方法來提高焦炭質(zhì)量、擴(kuò)大不粘煤或弱粘煤的配入量，型煤的配入量為30%左右。</p><p>　　完全型煤煉焦在國內(nèi)以利用無煙煤粉煤為代表，它的最初目的是解決優(yōu)質(zhì)煉焦煤來源緊張的問題，原理也是以型煤密度大為主，型煤密度可達(dá)1.20 t/m³以上，主要爐型為豎爐和斜底爐，最早曾在我國的上海，近年來在我國的山西、河南等地開始得到應(yīng)用，能夠生產(chǎn)出冶金焦和鑄造焦，但

30、產(chǎn)量都不大。在國外有日本的DKS法、美國的FMC法及羅馬尼亞的ICEM法為代表，其代表爐型為斜底爐和底開門的箱式爐，主要原料為不粘煤或弱粘煤，其型焦產(chǎn)品可部分取代常規(guī)冶金焦炭。</p><p>　　采用冷壓成型的型焦工藝：在煤料入爐之前先將原料煤經(jīng)過配料、粉碎、混合攪拌、成型以及干燥工序?qū)⒚悍奂庸こ闪６染鶆虿⒕哂幸欢◤?qiáng)度的型煤，型煤再入焦?fàn)t焦化。該工藝首先在山西省某型焦示范廠得到應(yīng)用，型焦產(chǎn)品達(dá)到二級(jí)冶金焦標(biāo)準(zhǔn)，

31、已通過國家科技部驗(yàn)收。近年來，型煤研究設(shè)計(jì)所又開發(fā)研究了常規(guī)焦?fàn)t上實(shí)現(xiàn)完全型煤煉焦技術(shù)。</p><p><b>　　2 煉焦配煤簡介</b></p><p>　　2.1 中國煤炭資源</p><p>　　中國煤炭資源狀況：我國煤炭探明可采儲(chǔ)量居世界第三位，僅次于美國、俄羅斯。資源主要分布于華北地區(qū)(約50%)和西北地區(qū)(約30%)，其余四大區(qū)

32、之和也只占全國的20%。</p><p>　　在我國“查明資源儲(chǔ)量”中，動(dòng)力煤和煉焦煤分別占72%和26%。煉焦煤中氣煤和1/3焦煤比例最大，達(dá)46%，肥煤和氣肥煤比例最少，只占13%，焦煤和“瘦煤、貧瘦煤”分別占第二、三位。</p><p>　　我國煉焦煤資源以山西最多，其次是安徽省和山東省，居第四～第七位的依次是貴州、黑龍江、河北和河南省。</p><p>　　

33、2.1.1 煤炭種類</p><p>　　在漫長的地質(zhì)演變過程中，煤田受到多種地質(zhì)因素的作用；由于成煤年代、成煤原始物質(zhì)、還原程度及成因類型上的差異，再加上各種變質(zhì)作用并存，致使中國煤炭品種多樣化，從低變及程度的褐煤到高變質(zhì)程度的無煙煤都有儲(chǔ)存。按中國的煤種分類，其中煉焦煤類占27.65%，非煉焦煤類占72.35%，前者包括氣煤(占13.75%)，肥煤(占3.53%)，主焦煤(占5.81%)，瘦煤(占4.01%)

34、，其它為未分牌號(hào)的煤(占0.55%)；后者包括無煙煤(占10.93%)，貧煤(占5.55 %)， 弱堿煤(占1.74%)，不繳煤(占13.8%)，長焰煤(占12.52%)，褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.19%)，未分牌號(hào)的煤(占13.80%)和牌號(hào)不清的煤(占1.06%)。</p><p>　　2.1.2 煤炭資源分布</p><p>　　中國在地質(zhì)歷史上的成煤

35、期共有14個(gè)，其中有4個(gè)最主要的成煤期，即廣泛分布在華北一帶的晚炭紀(jì)—早二疊紀(jì)，廣泛分布在南方各省的晚二疊紀(jì)，分布在華北北部、東北南部和西北地區(qū)的早中侏羅紀(jì)以及分布在東北地區(qū)、內(nèi)蒙東部的晚侏羅紀(jì)—早白堊紀(jì)等四個(gè)時(shí)期。它們所賦存的煤炭資源量分別占中國煤炭資源總量的26%、5%、60%和7%，合計(jì)占總資源量的98%。上述四個(gè)最主要的成煤期中，晚二疊紀(jì)主要在中國南方形成了有工業(yè)價(jià)值的煤炭資源，其他三個(gè)成煤期分別在中國華北、西北和東北地區(qū)形成極

36、為豐富的煤炭資源。</p><p>　　中國煤炭資源北多南少，西多東少，煤炭資源的分布與消費(fèi)區(qū)分布極不協(xié)調(diào)。從煤炭資源的分布區(qū)域看，華北地區(qū)最多，占全國保有儲(chǔ)量的49.25%，其次為西北地區(qū)占全國的30.39%，依次為西南地區(qū)占8.64%，華東地區(qū)5.7%，中南地區(qū)占3.06%，東北地區(qū)占2.97%。按省、市、自治區(qū)計(jì)算，山西、內(nèi)蒙、陜西、新疆、貴州和寧夏6省區(qū)最多，這6省的保有儲(chǔ)量約占全國的81.6%。從各大行

37、政區(qū)內(nèi)部看，煤炭資源分布也不平衡，如華東地區(qū)的煤炭資源儲(chǔ)量的87%集中在安徽、山東，而工業(yè)主要在以上海為中心的長江三角洲地區(qū)；中南地區(qū)煤炭資源的72%集中在河南，而工業(yè)主要在武漢和珠江三角洲地區(qū)；西南煤炭資源的67%集中在貴州，而工業(yè)主要在四川；東北地區(qū)相對(duì)好一些，但也有52%的煤炭資源集中在北部。</p><p>　　2.1.3 煤的特質(zhì)</p><p>　　判別煤炭質(zhì)量優(yōu)劣的指標(biāo)很多，

38、其中最主要的指標(biāo)為煤的灰分含量和硫分含量。一般陸相沉積，煤的灰分、硫分普遍較低；海陸相交替沉積，煤的灰分、硫分普遍較高。</p><p>　　中國煤炭灰分普遍較高，秦嶺以北地區(qū)，晉北、陜北、寧夏、兩淮、東北等地區(qū)，侏羅紀(jì)煤田為陸相沉積，煤的灰分一般為 10%～20%，有的在10%以下，硫分一般小于1%，東北地區(qū)硫分普遍小于0.5%。 中國北方普遍分布的石灰紀(jì)、秦嶺以南地區(qū)、湖南的黔陽煤系、湖北

39、的梁山煤系等屬海陸交替沉積的煤，灰分一般達(dá)15%～25%，硫分一般高達(dá)2%～5%。廣西合山、四川上寺等地的晚二疊紀(jì)煤層屬淺海相沉積煤，硫分可高達(dá)6%～10%以上。</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國灰分小于10%的特低灰煤僅占探明儲(chǔ)量的17%左右。大部分煤炭的灰分為10%～30%。硫分小于1%的特低硫煤占探明儲(chǔ)量的43.5%以上，大于4%的高硫煤僅為2.28%。中國的煉焦用煤一般為中灰、中疏煤，低灰和低硫煤很少。煉

40、焦用煤的灰分一般都在20%以上；硫分含量大于2%的煉焦用煤占20%以上。中國煉焦用煤的另一大特點(diǎn)是：硫分越高，煤的動(dòng)結(jié)性往往越強(qiáng)，其可選性一般較差。</p><p>　　中國褐煤多屬老年褐煤。褐煤灰分一般為20%～30%。東北地區(qū)褐煤硫分多在1%以下，廣東、廣西、云南褐煤硫分相對(duì)較高，有的甚至高達(dá)8%以上。褐煤全水分一般可達(dá)20%～50%，分析基水分為10%～20%，低位發(fā)熱量一般只有11.71～16.73MJ/

41、kg。</p><p>　　中國煙煤的最大特點(diǎn)是低灰、低硫；原煤灰分大都低于15%，硫分小于1%。部分煤田，如神府、東勝煤田，原煤灰分僅為3%～5%，被譽(yù)為天然精煤。煙煤的第二個(gè)特點(diǎn)是煤巖組分中絲質(zhì)組含量高，一般在40%以上，因此中國煙煤大多為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。中國貧煤的灰分和硫分都較高，其灰分大多為15%～30%，流分在1.5%～5%之間。貧煤經(jīng)洗選后，可作為很好的動(dòng)力煤和氣化用煤。</p><p

42、>　　中國典型的無煙煤和老年無煙煤較少，大多為三號(hào)年輕無煙煤，其主要特點(diǎn)是，灰分和硫分均較高，大多為中灰、中硫、中等發(fā)熱量、高灰熔點(diǎn)，主要用作動(dòng)力用煤，部分可作氣化原料煤。</p><p>　　雖然我國煤炭資源比較豐富，但煉焦煤資源相對(duì)較少，主焦煤資源不足，強(qiáng)粘結(jié)性煤稀缺，而且分布不均勻。我國主要煉焦煤類 占20.43%，包括氣煤(占9.76%) ，肥煤 (占5.03%) ，焦煤(占2.94%) ，瘦煤(占

43、2.70%) 。四種主要的煉焦煤中，作為重要煉焦煤的主焦煤、瘦煤和肥煤的一半儲(chǔ)量集中在山西省，而擁有大型鋼鐵企業(yè)的華東、中南、東北地區(qū)，煉焦煤很少。在東北地區(qū)，鋼鐵工業(yè)在遼寧，煉焦煤大多在黑龍江；西南地區(qū)，鋼鐵工業(yè)在四川，而煉焦煤主要集中在貴州。</p><p>　　2.2 配煤的必要性</p><p>　　配煤作為煉焦煤準(zhǔn)備的工序之一。煉焦或碳化前煤料的一個(gè)重要準(zhǔn)備過程。即為了生產(chǎn)符合質(zhì)

44、量要求的焦炭，把不同煤牌號(hào)的煉焦用煤按適當(dāng)?shù)谋壤浜掀饋?。煉焦用煤品種較多，應(yīng)用配煤技術(shù)，不僅能保證焦炭質(zhì)量，還能合理地利用煤炭資源，節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤，擴(kuò)大煉焦煤資源。配煤技術(shù)涉及煤的多項(xiàng)工藝性質(zhì)、結(jié)焦特性和灰分、硫分、揮發(fā)分的配合性質(zhì)和煤的成焦機(jī)理等。長期以來，配煤試驗(yàn)一直是選定配煤方案、驗(yàn)證焦炭質(zhì)量的不可缺少的配煤技術(shù)程序。 </p><p>　　早期煉焦只用單種煤，隨著焦化行業(yè)的發(fā)展，煉焦煤儲(chǔ)量的明顯不足，高

45、爐用焦要求的提高，單種煤已不可能用來煉焦，走配煤之路已勢(shì)在必行。</p><p><b>　　2.3 配煤方法</b></p><p>　　為了使配合煤符合上述基本質(zhì)量指標(biāo)要求，從而保證焦炭質(zhì)量，并有利于焦?fàn)t操作和合理利用煉焦煤資源，應(yīng)采用如下經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行配煤。</p><p>　　2.3.1 正常情況下</p><p>

46、;　　在配合煤中，揮發(fā)分為20～30%的強(qiáng)黏結(jié)性煤一般不能低于55%～60%，這部分煤是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)焦的必要條件，是配合煤中的基礎(chǔ)煤，其余40%～45%的配入煤可以參照以下原則選定。</p><p><b>　　⑴ 低揮發(fā)分配入煤</b></p><p>　　以揮發(fā)分小于20%的低揮發(fā)分煤為主要的配入煤時(shí)，可得到典型的中、低揮發(fā)分配合煤。這種配合煤煉制的焦炭結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)度

47、高，反應(yīng)性低。為了減小煉焦時(shí)的膨脹壓力，可配入少量揮發(fā)分為30%以上黏結(jié)性中等的高揮發(fā)分煤，當(dāng)煉制優(yōu)質(zhì)高爐焦和鑄造焦時(shí)，常選用這類配合煤。</p><p><b>　?、?高揮發(fā)分配入煤</b></p><p>　　以揮發(fā)分大于30%的高揮發(fā)分煤為主要配入煤時(shí)，應(yīng)考慮其黏結(jié)性具體情況，以揮發(fā)分在30%～37%之間，具有中等或較好黏結(jié)性，膠質(zhì)體軟固化溫度區(qū)間寬的高揮發(fā)分

48、煤為主要配入煤可得到典型的中、高揮發(fā)分配合煤。這種配合煤煉制的焦炭冷態(tài)強(qiáng)度好，但反應(yīng)性略高，內(nèi)裂紋多，熱穩(wěn)定性較差。改善的辦法是添加少量抗裂劑，如低揮發(fā)分煤、半焦或延遲焦粉。這種配合煤中如有一定比例的焦煤時(shí)也可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)焦炭。在中國，揮發(fā)分大于37%的高揮發(fā)分煤可選性好，容易得到低灰低硫的精煤，若配合得當(dāng)，是可以利用的。</p><p>　　2.3.2 在某些特殊情況下</p><p>　

49、　在受煤的資源限制，某些煤種缺乏時(shí)，或?qū)固繌?qiáng)度要求不高，或有特殊要求時(shí)，應(yīng)采取以下配煤方法。</p><p>　?、?當(dāng)焦煤不足時(shí)，應(yīng)增加揮發(fā)分為26%～30%的肥煤用量。這時(shí)，不宜再多用高揮發(fā)分煤，如有黏結(jié)性較好的低揮發(fā)分煤，則用肥煤與這種低揮發(fā)分煤為主的配合煤，也可得到強(qiáng)度和理化性能較好的 。</p><p>　?、?有時(shí)為了降低配合煤的灰分和硫分，需配入低灰、低硫的弱黏煤，或因缺乏

50、瘦煤資源，而不得不用貧瘦煤或貧煤代替時(shí)，必須增加黏結(jié)性好、并能與這些黏結(jié)性差的煤相容的肥煤，才能保證焦炭質(zhì)量。</p><p>　　⑶ 鑄造焦要求塊度大、氣孔率低，在配煤中應(yīng)配入一定量的瘦化劑(抗裂劑)，以減少裂紋生成。為了保證煤料的黏結(jié)性，必須有一定量的基礎(chǔ)煤(焦煤和肥煤)，必要時(shí)，還需加入少量黏結(jié)劑，如瀝青等。</p><p>　　⑷ 氣化焦、化工用焦，小高爐用焦等，對(duì)強(qiáng)度的要求不高，

51、這時(shí)基礎(chǔ)煤數(shù)量可以減少，可多配一些高揮發(fā)或黏結(jié)性較差的煤。有時(shí)可以利用揮發(fā)分為20%～35%的煤單獨(dú)煉焦。有的焦炭如電石用焦、鐵合金焦等要求比電阻高，活性大，這時(shí)應(yīng)多用高揮發(fā)分煤，甚至全部采用中等黏結(jié)性的高揮發(fā)分煤。</p><p>　　⑸ 當(dāng)煉焦用煤的資源受到限制，致使配合煤的固有質(zhì)量不夠理想時(shí)，可在煉焦煤準(zhǔn)備過程中采用某些預(yù)處理技術(shù)，以改善配合煤的性質(zhì)或改善結(jié)焦條件，從而提高焦炭質(zhì)量。常用的預(yù)處理技術(shù)有煤搗固

52、工藝、配型煤工藝、煤干燥工藝，煤預(yù)熱工藝和煉焦煤粒度、水分調(diào)整技術(shù)等。</p><p><b>　　2.4 配煤意義</b></p><p>　　我國地區(qū)廣大，資源豐富，各地區(qū)煤質(zhì)情況各不相同，灰、硫含量亦有差別，因此結(jié)合個(gè)地區(qū)的特點(diǎn)，采用不同煤種配合，不但擴(kuò)大了資源的有效利用，并且可以調(diào)整焦炭中的灰，硫含量，以滿足冶金工業(yè)對(duì)焦炭質(zhì)量和數(shù)量的要求。解放以來，煉焦工業(yè)的

53、生產(chǎn)時(shí)間證明：煉焦配煤對(duì)煉焦工業(yè)的發(fā)展有重大意義。</p><p>　?、?合理利用煤炭資源，節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤；</p><p>　?、?擴(kuò)大煉焦煤資源；</p><p><b>　?、?提高焦炭質(zhì)量；</b></p><p>　?、?有利于提高煉焦化產(chǎn)品產(chǎn)量</p><p>　　目前世界各國高爐冶

54、煉所用的燃料主要是用煙煤煉制的焦炭。但是煉焦用煤的品種很多，他們的性質(zhì)差別很大，因此應(yīng)當(dāng)有一個(gè)煉焦，用煤的分類方法。我國目前還沒有一個(gè)專為煉焦煤分類的方案—“中國煤分類(以煉焦用煤為主)方案”見表2-1。</p><p>　　表2-1 我國煤分類(以煉焦煤為主)方案</p><p>　　此方案的制訂，主要以東北地區(qū)和華北地區(qū)的煤樣作為依據(jù)，以煤的可燃基揮發(fā)分產(chǎn)率(V`)和膠質(zhì)層的最大

55、厚度(Y)為分類指標(biāo)，把各種工業(yè)用途的從褐煤到無煙煤之間的所有煤種，劃分成10個(gè)大類，24個(gè)小類。</p><p>　　從方案制訂后十多年來，尤其是文化大革命以來，煤炭工業(yè)和焦化工業(yè)有了很大發(fā)展，新的煤田不斷發(fā)現(xiàn)，焦化廠煉焦用煤的新基地不斷增加，煉焦用煤的試驗(yàn)研究水平有了提高。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，冶金、化工等部門對(duì)用煤的質(zhì)量要求也不斷提高，因此，把生產(chǎn)斗爭(zhēng)和科學(xué)試驗(yàn)中的新情況和新經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，對(duì)現(xiàn)行煤分類進(jìn)行必要的修

56、訂，使它更加適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，達(dá)到更加合理地利用國家資源的目的。</p><p>　　在分類方案中的焦煤(K)雖然可以單獨(dú)煉出強(qiáng)度高，耐磨好的冶金焦炭，但是在世界各國象焦煤這樣的優(yōu)質(zhì)煉焦煤，其儲(chǔ)量一般說是不算多的，并且分布也不平衡，化學(xué)成分也有優(yōu)劣，單用焦煤煉焦遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。為了節(jié)約優(yōu)質(zhì)的煉焦煤，必須把部分粘結(jié)性好的優(yōu)質(zhì)煉焦煤和其它中等的或弱的粘結(jié)性煤配合一起煉焦，以擴(kuò)大各種不同牌號(hào)的煙煤的利用。

57、</p><p>　　至于其它牌號(hào)的煙煤在通常煉焦?fàn)t內(nèi)大多不易單獨(dú)煉出機(jī)械強(qiáng)度較高的優(yōu)質(zhì)冶金焦炭，個(gè)別煤種即使能煉出機(jī)械強(qiáng)度較好的焦炭，但其膨脹壓力較大，容易脹壞爐室；還有些煉焦煤因?yàn)楹?，硫等有害雜質(zhì)過高，也不能滿足高爐冶煉的要求。另一方面，大、中、小高爐，鑄造及其它工業(yè)對(duì)焦炭質(zhì)量也有不同的要求，都不是憑單種煤煉焦所能解決的。因此，必須把不同牌號(hào)的煤進(jìn)行配合使用，才能取長補(bǔ)短，煉出各種質(zhì)量合格的焦炭，以適應(yīng)各種

58、不同的需要。</p><p>　　煉焦用煤(煙煤)品種較多，應(yīng)用配煤技術(shù)，不僅能保證焦炭質(zhì)量，還能合理地利用煤炭資源，節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤，擴(kuò)大煉焦煤資源。</p><p>　　2.5 煉焦配煤的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　⑴ 節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤，擴(kuò)大煉焦煤源 。</p><p>　?、?充分利用各種煤的結(jié)焦特性取長補(bǔ)短，改善冶金焦炭質(zhì)量。</p&

59、gt;<p>　?、?合理利用煤炭資源，在保證焦炭質(zhì)量的前提下，增加煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和煉焦煤氣的發(fā)生量。</p><p>　?、?充分利用本地資源，因地制宜發(fā)展焦化企業(yè)。</p><p><b>　　2.6 配煤的原則</b></p><p>　　配煤工作者應(yīng)當(dāng)從實(shí)際出發(fā)，從我國各地區(qū)資源特點(diǎn)和當(dāng)前條件出發(fā)，大興調(diào)查研究，摸清煤

60、源和煤質(zhì)，通過小型試驗(yàn)、半工業(yè)試驗(yàn)，必要時(shí)進(jìn)行大爐試驗(yàn)，多作方案對(duì)比，以確定合理配煤方案。所定方案必須滿足以下各項(xiàng)要求：</p><p>　　⑴ 焦炭質(zhì)量應(yīng)達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，滿足使用部門的要求；</p><p>　?、?最大限度地符合區(qū)域配煤的原則，根據(jù)本區(qū)域煤炭資源的近期平衡和考慮遠(yuǎn)景規(guī)劃，充分利用本區(qū)域的粘結(jié)煤和弱粘結(jié)煤；</p><p>　?、?不會(huì)產(chǎn)生對(duì)爐墻有

61、危險(xiǎn)的膨脹壓力和引起推焦困難； </p><p>　　⑷ 在滿足焦炭質(zhì)量的前提下，有較高的化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量；</p><p>　?、?合理調(diào)整煉焦用煤的運(yùn)輸流向和盡量防止對(duì)流，并盡可能縮短平均運(yùn)距。</p><p>　　這些要求是互相聯(lián)系的，要因時(shí)、因地、因條件而定，尋找切實(shí)可行的煉焦配煤方案。</p><p>　　3 煤炭的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)&

62、lt;/p><p>　　配煤技術(shù)涉及煤的多項(xiàng)指標(biāo)：配合煤灰分、硫分、揮發(fā)分和煤的成焦機(jī)理、結(jié)焦特性以及煤的巖相分析資料等。常用的評(píng)價(jià)煉焦煤的技術(shù)指標(biāo)有：揮發(fā)分Vdaf、灰分Ad、全硫Std、鏡質(zhì)組平均最大反射率Rmax(目前金牛天鐵沒有巖相分析技術(shù))、粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層最大厚度Y等。</p><p><b>　　3.1 水分</b></p><p>

63、;　　煤中水分分為內(nèi)在水分、外在水分、結(jié)晶水和分解水。煤中水分過大是，不利于加工、運(yùn)輸?shù)?，燃燒時(shí)會(huì)影響熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)，煉焦時(shí)會(huì)降低焦產(chǎn)率和延長焦化周期。</p><p>　　3.1.1 全水分(Mt)</p><p>　　是煤中所有內(nèi)在水分和外在水分的總和，也常用Mar表示。通常規(guī)定在8%以下。</p><p>　　3.1.2 空氣干燥基水分(Mad)</p

64、><p>　　指煤炭在空氣干燥狀態(tài)下所含的水分。也可以認(rèn)為是內(nèi)在水分，老的國家標(biāo)準(zhǔn)上有稱之為分析基水分的。 </p><p><b>　　3.2 灰分</b></p><p>　　指煤在燃燒的后留下的殘?jiān)?。不是煤中礦物質(zhì)總和，而是這些礦物質(zhì)在化學(xué)和分解后的殘余物。灰分高，說明煤中可燃成份較低。發(fā)熱量就低。同時(shí)在精煤煉焦中，灰分高低決定焦炭的灰分。能

65、常的灰分指標(biāo)有空氣干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad)等。也有用收到基灰分的(Aar)。</p><p>　　3.3 煤的揮發(fā)分(全稱為揮發(fā)份產(chǎn)率)V</p><p>　　指煤中有機(jī)物和部分礦物質(zhì)加熱分解后的產(chǎn)物，不全是煤中固有成分，還有部分是熱解產(chǎn)物，所以稱揮發(fā)份產(chǎn)率。揮發(fā)份大小與煤的變質(zhì)程度有關(guān)，煤炭變質(zhì)量程度越高，揮發(fā)份產(chǎn)率就越低。在燃燒中，用來確定鍋爐的型號(hào)；在煉焦中，用來確定

66、配煤的比例；同時(shí)更是汽化和液化的重要指標(biāo)。</p><p>　　常使用的有空氣干燥基揮發(fā)份(Vad)、干燥基揮發(fā)份(Vd)、干燥無灰基揮發(fā)份(Vdaf)和收到基揮發(fā)份(Var)。其中Vdaf是煤炭分類的重要指標(biāo)之一。 </p><p>　　揮發(fā)分是反應(yīng)煤的變質(zhì)程度的技術(shù)指標(biāo)。揮發(fā)分越高則煤的變質(zhì)程度越低。(測(cè)定方法：稱取一定量的空氣干燥煤樣，放在帶蓋的瓷坩堝中，在900℃±10℃

67、下，隔絕空氣加熱7min。以減少的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，減去該煤樣的水分含量作為煤樣的揮發(fā)分)</p><p><b>　　3.4 固定碳</b></p><p>　　不同于元素分析的碳，是根據(jù)水分、灰分和揮發(fā)份計(jì)算出來的。</p><p>　　相關(guān)公式如下： </p><p><b>　　3.5

68、全硫St</b></p><p>　　是煤中的有害元素，包括有機(jī)硫、無機(jī)硫。1%以下才可用于燃料。部分地區(qū)要求在0.6和0.8以下，現(xiàn)在常說的環(huán)保煤、綠色能源均指硫份較低的煤。常用指標(biāo)有：空氣干燥基全硫(St,ad)、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。</p><p>　　3.6 發(fā)熱量(Q)</p><p>　　發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤完

69、全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量，主要分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。煤的高位發(fā)熱量減去水的汽化熱即是低位發(fā)熱量。發(fā)熱量的國標(biāo)單位為百萬焦耳/千克(MJ/KG)常用單位大卡/千克，換算關(guān)系為：</p><p><b>　　如發(fā)熱量：</b></p><p>　　3.7 膠質(zhì)層最大厚度(Y)</p><p>　　煙煤在加熱到一定溫度后，所形成的膠質(zhì)層最大厚度是煙

70、煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定中利用探針測(cè)出的膠質(zhì)體上、下層面差的最大值。它是煤炭分類的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。動(dòng)力煤膠質(zhì)層厚度大，容易結(jié)焦；冶煉精煤對(duì)膠質(zhì)層厚度有明確要求。</p><p>　　3.8 粘結(jié)指數(shù)(G)</p><p>　　在規(guī)定條件下以煙煤在加熱后粘結(jié)專用無煙煤的能力，它是煤炭分類的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，是冶煉精煤的重要指標(biāo)。粘結(jié)指數(shù)越高，結(jié)焦性越強(qiáng)。</p><p>　　3.9

71、 煤灰灰熔融性溫度(灰熔點(diǎn))</p><p>　　在規(guī)定條件下得到的隨加熱溫度而變化的煤灰熔融性變形溫度(DT)、軟化溫度(ST)、常用軟化溫度(ST)來表示。灰熔融性溫度越高，煤灰不容易結(jié)渣。因鍋爐設(shè)計(jì)不同，對(duì)灰熔融性溫度要求也不一樣。煤灰熔融性溫度的高低，直接關(guān)系到煤作為燃料和汽化原料的性能，煤灰熔融性溫度低，煤灰容易結(jié)渣，增加了排渣的難度，尤其是固態(tài)排渣的鍋爐和移動(dòng)床的汽化爐，煤灰熔融性溫度要求較高。<

72、;/p><p>　　3.10 哈氏可磨指數(shù)(HGI)</p><p>　　哈氏可磨指數(shù)是反應(yīng)煤的可磨性的重要指標(biāo)。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的難易程度?？赡ブ笖?shù)越大，煤越容易磨碎成粉。在發(fā)電煤粉鍋爐和高爐噴吹用煤中，可磨指數(shù)是質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。</p><p>　　3.11 焦渣特征(CRC)</p><p>　　

73、煤炭熱分解以后剩余物質(zhì)的形狀。根據(jù)不同形狀分為8個(gè)序號(hào)，其序號(hào)即為焦渣特征代號(hào)。</p><p>　?、?粉狀：全部是粉末，沒有相互粘著的顆粒。</p><p>　　⑵ 粘著：用手指輕碰即成粉末或基本上是粉末，其中較大的團(tuán)塊一碰既成粉末。</p><p>　?、?弱粘性：用手指輕壓既成小塊。</p><p>　?、?不熔融粘結(jié)：用手指用力壓才

74、裂成小塊，焦渣上表面無光澤，下表面稍有銀白色光澤。</p><p>　　⑸ 不膨脹熔融粘結(jié)：焦渣形成扁平的塊，顆粒的界限不易分清，焦渣上表面有明顯的銀白色金屬光澤，下表面銀白色光澤更明顯。</p><p>　?、?微膨脹熔融粘結(jié)：用手指壓不碎，焦渣的上下表面均有銀白色金屬光澤，但焦渣表面具有較小的膨脹泡。</p><p>　　⑺ 膨脹熔融粘結(jié)：焦渣的上下表面均有銀白

75、色金屬光澤，明顯膨脹，但高度不超過15mm。</p><p>　?、?強(qiáng)膨脹熔融粘結(jié)：焦渣的上下表面均有銀白色金屬光澤，焦渣高度大于15mm。</p><p>　　為了提高煤的綜合利用價(jià)值，必須了解、研究煤的工藝性質(zhì)，以滿足各方面對(duì)煤質(zhì)的要求。煤的工藝性質(zhì)主要包括：粘結(jié)性和結(jié)焦性、發(fā)熱量、化學(xué)反應(yīng)性、熱穩(wěn)定性、透光率、機(jī)械強(qiáng)度和可選性等。 </p><p><

76、b>　　4 配煤理論</b></p><p>　　當(dāng)前世界各國煉焦煤資源稀缺，高爐的大型化對(duì)焦炭質(zhì)量及其穩(wěn)定性的要求越來越高，而煉焦煤資源中強(qiáng)粘結(jié)性煤卻越來越少，這一矛盾在我國尤為突出。</p><p><b>　　4.1 配煤原理</b></p><p>　　考慮到經(jīng)濟(jì)效益及現(xiàn)實(shí)情況，國內(nèi)外各焦化廠都在致力于配煤方案的研究。

77、雖然方案千變?nèi)f化，而配煤的原理卻不外乎膠質(zhì)層重疊原理、互換性原理、共炭化原理這三種。 </p><p>　　4.1.1 膠質(zhì)層重疊原理 </p><p>　　圖4-1 不同煤化度煉焦煤的塑性溫度區(qū)間</p><p>　　要求配合煤中各單種煤的膠質(zhì)體的軟化區(qū)間和溫度間隔能較好地搭接，這樣可使配合煤在煉焦過程中，能在較大的溫度范圍內(nèi)處于塑性狀態(tài)(如圖4-1所示)，從

78、而改善粘結(jié)過程，并保證焦炭的結(jié)構(gòu)均勻。其中典型的方法是“J法”配煤技術(shù)?！癑法”配煤技術(shù)是一種快速、準(zhǔn)確、簡單、經(jīng)濟(jì)、隨機(jī)確定各種最佳(實(shí)用)配煤方案的新技術(shù)，以“煤的粘結(jié)能力測(cè)定法”為基礎(chǔ)，以煤與焦相互統(tǒng)一變化規(guī)律為依據(jù)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)焦炭強(qiáng)度，按Jb-Vdaf“米”字形配煤圖及其原則進(jìn)行操作，評(píng)估煤質(zhì)，確定“主導(dǎo)煤”，辨明“添加劑煤”和“填充劑煤”，用簡易“優(yōu)選法”確定配煤比，定出配煤方案。</p><p>　　4

79、.1.2 互換性配煤原理 </p><p>　　焦炭質(zhì)量取決于煉焦煤中的活性組分、惰性組分含量及煉焦操作條件。單種煤的變質(zhì)程度決定其活性組分的質(zhì)量，鏡質(zhì)組平均組最大反射率是反映單種煤的變質(zhì)程度的最佳指標(biāo)。目前應(yīng)用煤巖學(xué)指導(dǎo)配煤，很多焦化廠都有自己的配煤方案，但一般都是鏡質(zhì)組平均隨機(jī)反射率、反射率直方圖及鏡惰比三個(gè)參數(shù)作為煤巖學(xué)配煤參數(shù)。根據(jù)互換性配煤原理，當(dāng)配煤有較強(qiáng)粘結(jié)性時(shí)，加入一定量焦粉或無煙煤有利于焦炭質(zhì)量

80、提高，回配3%～5%的焦粉代替瘦煤煉焦，技術(shù)上是可行的，但在同樣煤質(zhì)情況下不添加粘結(jié)劑，要保證焦炭質(zhì)量，焦粉的細(xì)度至關(guān)重要。 </p><p>　　4.1.3 共炭化原理 </p><p>　　煤中加入非煤粘結(jié)劑進(jìn)行炭化，稱為共炭化。共炭化研究為采用低變質(zhì)程度弱粘結(jié)煤煉焦時(shí)選用合適的粘結(jié)劑提供了理論依據(jù)，也為加入有機(jī)渣油﹑塑料類﹑橡膠類﹑瀝青等與煤共炭化提供了可能性，并且為解決當(dāng)前世界的環(huán)

81、境污染問題做出了很大的貢獻(xiàn)。國外Collin在400℃下將廢塑料與煤焦油瀝青共熱解，收集熱解油和氣體產(chǎn)物，反應(yīng)所得的殘余物與弱粘結(jié)煤共焦化能提高其結(jié)焦性；烏克蘭的研究工作則是利用配煤同塑脂廢料共焦化，由于芳香結(jié)構(gòu)的有機(jī)物對(duì)配煤的結(jié)焦性具有良好的影響，所得焦炭強(qiáng)度得以提高，并獲得貴重的化學(xué)產(chǎn)品。</p><p>　　國內(nèi)中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所李保慶等利用10g固定床反應(yīng)器研究廢塑料與煤共焦化特性。試驗(yàn)結(jié)果表明

82、，當(dāng)廢塑料添加量不超過5%時(shí)，煤氣產(chǎn)率增加，焦油收率提高，焦油中脂肪烴和甲基化芳香化合物明顯增加，而半焦性質(zhì)基本不受影響。研究認(rèn)為，廢塑料與煤共焦化技術(shù)可行。該所曾對(duì)幾種瀝青與重慶焦化渣用Corbett法進(jìn)行了組成分析，研究表明，減壓渣油和丙烷脫瀝青飽和烴含量較高，瀝青質(zhì)很少，作為改質(zhì)劑性能較差。熱裂化渣油和乙烯焦油含有相當(dāng)高的芳烴與瀝青，QI少，因此作為改質(zhì)劑性能較好。煤焦油瀝青具有較高的芳香性能，因此溶劑性能較好，但QI含量高，對(duì)焦

83、油過程中間相發(fā)展不利。 </p><p>　　4.2 配煤理論的發(fā)展</p><p>　　從單種煤煉焦到多種配合煤煉焦, 為焦化工業(yè)持續(xù)發(fā)展提供了有力的技術(shù)保障?，F(xiàn)代焦?fàn)t幾乎都采用多種煤配合煉焦, 有的配合煤多達(dá)10種以上。為了盡量節(jié)約日益稀缺的優(yōu)質(zhì)煉焦煤, 同時(shí)又使焦炭質(zhì)量更加穩(wěn)定, 配煤理論經(jīng)歷了以下三個(gè)階段的發(fā)展變化。</p><p>　　4.2.1 經(jīng)驗(yàn)配煤

84、</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)配煤始于20世紀(jì)20年代,它是以相應(yīng)階段的煉焦煤分類為基礎(chǔ)的。由于煤的成因十分復(fù)雜,其性質(zhì)千差萬別,按這種分類方法劃分的各種牌號(hào)的單種煤,只能是某些性質(zhì)上大體類同的煤。因此以煉焦煤的分類為基礎(chǔ)的配煤技術(shù)也就只能是定性的、經(jīng)驗(yàn)性的。對(duì)于煤種多、配煤方案調(diào)整頻繁、供煤質(zhì)量不穩(wěn)定的焦化企業(yè),要比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量是十分困難的。目前我國為數(shù)不少的焦化廠仍停留在這種比較落后的配煤方法上。<

85、/p><p>　　4.2.2 煤巖配煤</p><p>　　隨著煤質(zhì)研究工作的不斷深人, 科學(xué)配煤得到了迅速發(fā)展, 煤巖學(xué)在配煤中的地位與作用已愈來愈為焦化工作者所重視和公認(rèn)。特別是世紀(jì)年代末年代初原蘇聯(lián)的阿莫索夫和美國的夏皮洛研究使用煤巖配煤方法后, 經(jīng)過年的研究發(fā)展, 到目前為止各國較好的配煤與預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量的方法中, 絕大多數(shù)都應(yīng)用了煤巖配煤的原理與參數(shù)。煤巖配煤技術(shù)在一些發(fā)達(dá)國家焦化生產(chǎn)

86、中的應(yīng)用已十分普遍。</p><p>　　煤巖配煤的基本原理：</p><p>　?、?煤是可燃的有機(jī)固體沉積巖, 是不均一的物質(zhì), 每一種煤都是天然的配煤；</p><p>　?、?一種煤的活性成分的質(zhì)也是不均一的,用煤的反射率及其分布圖解可代表其質(zhì)量；</p><p>　?、?惰性組分與活性組分一樣, 也是配煤中的重要成分, 缺少或過剩都

87、會(huì)導(dǎo)致焦炭質(zhì)童下降；</p><p>　　⑷ 煤巖配煤與現(xiàn)行煤分類無關(guān)；</p><p>　　⑸ 成焦過程中, 煤粒間并不是互熔成均一的焦塊, 而是通過煤粒間的界面反應(yīng)、鍵合而連接起來的。</p><p>　　4.2.3 現(xiàn)代配煤</p><p>　　現(xiàn)代的配煤技術(shù)是一種廣義的配煤方法, 也是基于煤巖學(xué)的原理發(fā)展起來的, 其宗旨是任何煤種均可

88、通過合理配合等現(xiàn)代技術(shù)用于煉焦, 這樣將會(huì)極大地?cái)U(kuò)大煉焦用煤的范圍, 為劣質(zhì)煤的開發(fā)應(yīng)用找到一條有效的途徑。</p><p>　　5 煤的工藝性質(zhì)指標(biāo)</p><p>　　5.1 煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性</p><p>　　煤的粘結(jié)性是煤受熱后對(duì)惰性物的粘結(jié)能力。煤中的活性組分受熱分解，形成呈液態(tài)的非揮發(fā)性的可塑體，或稱膠質(zhì)體，使煤粘結(jié)成焦。所以煤的粘結(jié)性是煉焦煤的主要

89、特性之一。</p><p>　　在我國現(xiàn)行的煤炭分類中，只有氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、弱粘結(jié)煤和長焰煤具有這樣的性質(zhì)。其中除長焰煤因煤化度太低，而在煉焦配煤中極少采用外，其它幾種都用作煉焦配煤。但是在這幾種煉焦煤中，其粘結(jié)性好壞的差別也是很大的，這意識(shí)在煉焦配煤中必須注意的。例如，就煤的粘結(jié)性而言，以肥煤的粘結(jié)性為最好，焦煤居中，氣煤、瘦煤和弱粘結(jié)煤較差。在煉焦配煤中，一般都是將這些煤搭配使用。</p>

90、<p>　　反映煤粘結(jié)性的指標(biāo)很多，在我國現(xiàn)行煤分類中，是用膠質(zhì)層的最大厚度作為粘結(jié)性的指標(biāo)。它反映了層狀煉焦過程中，煤產(chǎn)生膠質(zhì)體的數(shù)量，用它來間接表示煤的粘結(jié)性。在配煤中，由于膠質(zhì)層最大厚度y值具有可加性，所以直到當(dāng)前為止，我國一般都用它作為控制煉焦配煤粘結(jié)性的指標(biāo)。根據(jù)我國煤炭資源特點(diǎn)，以及長期的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)煉焦配煤一般控制在14-20毫米范圍之內(nèi)。除此而外，反映煤的粘結(jié)性的其它指標(biāo)還有奧亞膨脹度、基氏最低最大流動(dòng)

91、度、葛金焦型、自由膨脹序數(shù)、羅加指數(shù)以及粘結(jié)指數(shù)等。對(duì)于這些方法，包括膠質(zhì)層測(cè)定再內(nèi)，我們?cè)诘诙轮幸呀?jīng)作了較為詳細(xì)的介紹，可以看出它們的規(guī)范性很強(qiáng)，均有其局限性。由于它們都從各個(gè)不同的角度直接或間接地反映了煤的粘結(jié)性，所以世界各國到目前為止都在使用并有所選擇。</p><p>　　近年來根據(jù)我國煤炭資源的特點(diǎn)，煤炭科學(xué)院煤化所等單位，為了找出更合適放映我國煤粘結(jié)性的方法和指標(biāo)，幾年來做了大量的研究工作，在羅加指

92、數(shù)方法的基礎(chǔ)上，建立了一個(gè)新的粘結(jié)指數(shù)的測(cè)定方法，并用此法再結(jié)合煤的揮發(fā)分指標(biāo)，對(duì)中國煤的分類進(jìn)行了新劃分，準(zhǔn)備作為中國煤炭非類的新指標(biāo)。此事各有關(guān)單位正在協(xié)商之中。</p><p>　　應(yīng)該指出，在實(shí)際應(yīng)用中，人們經(jīng)常把煤的粘結(jié)性與煤的結(jié)焦性想混淆，這是不恰當(dāng)?shù)?。它們是互相?lián)系而又有區(qū)別的兩個(gè)不同概念。結(jié)焦性是指煤在干餾時(shí)能否結(jié)成優(yōu)質(zhì)焦炭的性能。好的結(jié)焦性必須具備一定的粘結(jié)性，而好的粘結(jié)性卻不一定具備好的結(jié)焦性

93、。另外，我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中，還經(jīng)常提到的有像煤的塑性、流動(dòng)性和膨脹性等概念。嚴(yán)格地說來，這些概念，包括煤的粘結(jié)性在內(nèi)，它們只是煤結(jié)焦性的一個(gè)方面。</p><p>　　選用粘結(jié)指數(shù)G，其意義是煙煤干餾時(shí)粘結(jié)其自身或外來的惰性物質(zhì)的能力。(測(cè)定方法：按1:5或1:3的配比使試驗(yàn)煤樣和專用無煙煤混合灼燒，所得焦塊在一定規(guī)格的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，以焦塊的抗碎強(qiáng)度，即對(duì)破壞抗力的大小表示試驗(yàn)煤樣的粘結(jié)能力。)</p&

94、gt;<p>　　煤的結(jié)焦性是煙煤在焦?fàn)t或模擬焦?fàn)t的煉焦條件下，形成具有一定塊度和強(qiáng)度的焦炭的能力。結(jié)焦性是評(píng)價(jià)煉焦煤的主要指標(biāo)。煉焦煤必須兼有粘結(jié)性和結(jié)焦性，兩者密切相關(guān)。煤的粘結(jié)性著重反映煤在干餾過程中軟化熔融形成膠質(zhì)體并固化粘結(jié)的能力。測(cè)定粘結(jié)性時(shí)加熱速度較快，一般只測(cè)到形成半焦為止。</p><p>　　煤的結(jié)焦性全面反映煤在干餾過程中軟化熔融直到固化形成焦炭的能力。測(cè)定結(jié)焦性時(shí)加熱速度一般

95、較慢。對(duì)煤的結(jié)焦性有兩種不同的見解，一種認(rèn)為在模擬工業(yè)煉焦條件(如3℃/min)加熱速度下測(cè)定到的煤的塑性指標(biāo)即為結(jié)焦性指標(biāo)。硬煤國際分類中采用奧亞膨脹度和葛金焦型作為煤的結(jié)焦性指標(biāo)。另一種意見則認(rèn)為在模擬工業(yè)煉焦條件下把煤煉成焦炭，然后用焦炭的強(qiáng)度和粉焦率等指標(biāo)作為評(píng)價(jià)煤結(jié)焦性的指標(biāo)。中國在制定中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)中，即以200kg試驗(yàn)焦?fàn)t所得焦炭的強(qiáng)度和粉焦率，作為結(jié)焦性指標(biāo)。煉焦煤中以焦煤的結(jié)焦性最好。 </p>&

96、lt;p>　　結(jié)焦性通常以單種煤或配合煤用40公斤或200公斤實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t煉焦實(shí)驗(yàn)得到的焦炭強(qiáng)度來表示。</p><p>　　5.2 影響煤的黏結(jié)性和結(jié)焦性的因素</p><p>　　煙煤的黏結(jié)性在很大程度上取決于熱軟化時(shí)膠質(zhì)體的數(shù)量和質(zhì)量。當(dāng)膠質(zhì)體具有較好流動(dòng)性和膨脹性，而且又有較寬的軟化區(qū)間時(shí)，煤的黏結(jié)性好。流動(dòng)性好，說明在腔質(zhì)體中液體的,數(shù)量比較多，能充分浸潤煤粒的表面，使之相互滑

97、動(dòng)接觸，有利于黏結(jié)和締聚反應(yīng)；膨脹怍好，說明膠質(zhì)體的黏度比較大，在析出的氣態(tài)產(chǎn)物的作用下，膠質(zhì)體內(nèi)部具有一定的壓力，使液態(tài)物質(zhì)容易填充煤粒之間的空隙，促使其相互緊靠、黏結(jié)和聚縮反應(yīng)加快；較寬的軟化區(qū)間，說明膠質(zhì)體中液相物質(zhì)的熱穩(wěn)定性好，存膠質(zhì)體中停留時(shí)間長，使煤粒能充分接觸、相互黏結(jié)和發(fā)生縮聚反應(yīng)。</p><p>　　影響結(jié)焦性的因素除了煙煤的黏結(jié)性外，還有煤的巖相組分、煤料粒度、加熱速度、堆密度、煤料混合好壞

98、和煉焦操作制。</p><p>　　5.3 單種煤的結(jié)焦性</p><p>　　煤的結(jié)焦性是指煤在T業(yè)焦?fàn)t或模擬工業(yè)焦?fàn)t的煉焦條件F，結(jié)成具有一定塊度和強(qiáng)度焦炭的能力。煤的結(jié)焦性反映煙煤在干餾過程中軟化熔融黏結(jié)成半焦，以及半焦進(jìn)一步熱解、收縮最終形成焦炭全過程的能力。測(cè)定煤結(jié)焦性的試驗(yàn)一般加熱速度較慢。可見，結(jié)焦性好的煤除具備足夠而適宜的黏結(jié)性外，還應(yīng)在半焦到焦炭階段具有較好的結(jié)焦能力。在

99、煉焦煤中焦煤的結(jié)焦性最好。</p><p>　　不同牌號(hào)的單獨(dú)煤煉制出來的焦炭性質(zhì)是各不相同，即或是相同牌號(hào)且指標(biāo)相同，但產(chǎn)區(qū)不同的煉焦煤也往往不能比相同時(shí)得到一致的焦炭質(zhì)量。因此，為了更適當(dāng)?shù)剡x擇各種煤的配比，必須預(yù)先研究各單種煤的基本結(jié)焦性質(zhì)。</p><p>　　通過過去許多煤種進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)分析，半工業(yè)和工業(yè)試驗(yàn)，將各類單種煤的結(jié)焦特性概述如下：</p><p>

100、;<b>　　5.3.1 褐煤</b></p><p>　　褐煤的變質(zhì)高于泥煤而低于分類方案中的其它所有煤種。在分類方案中，它的可燃基揮發(fā)份大于40%，煤種含有多量水分，加熱時(shí)它不能產(chǎn)生膠質(zhì)體，因此沒有粘結(jié)性，在現(xiàn)代煉焦?fàn)t中不結(jié)焦，我們不將它劃分在煉焦煤范圍內(nèi)。在某些煉焦煤非常缺乏的國家，他們是通過復(fù)雜的工藝，利用褐煤制造型塊煉成型焦，這已不屬煉焦配煤的范疇。</p><

101、p><b>　　5.3.2 長焰煤</b></p><p>　　長焰煤的變質(zhì)程度比褐煤高，在分類中可燃基揮發(fā)份大于37%，膠質(zhì)層小于5mm，這種煤粘結(jié)性極弱，在現(xiàn)代煉焦?fàn)t中不能單獨(dú)結(jié)成焦炭。在某些長焰煤多的地區(qū)，可以少量配用，但配入量稍多時(shí)，常會(huì)使焦炭強(qiáng)度和耐磨變壞，尤其是配煤中肥煤不多時(shí)更加明顯。所以長焰煤也不列入煉焦煤范圍內(nèi)。</p><p><b&g

102、t;　　5.3.3 氣煤</b></p><p>　　氣煤的變質(zhì)程度較長焰煤高。在分類中氣煤是一大類，它包括可燃基揮發(fā)份在30-37%、膠質(zhì)層厚度大于9-25mm以及可燃基揮發(fā)分大于37%、膠質(zhì)層厚度大于5-25毫米兩區(qū)域。前者屬肥氣煤，有一定的結(jié)焦性，其中二號(hào)肥氣煤在現(xiàn)代焦?fàn)t中能單獨(dú)煉焦，但質(zhì)量較差，只能供中、小高爐使用；后者屬氣煤，他們的性質(zhì)差別較大。3號(hào)具有中等粘結(jié)性，有些甚至可以單獨(dú)煉成中等強(qiáng)

103、度的焦炭；2號(hào)則粘結(jié)性較差，在配煤中如果多用，必須有一定數(shù)量的焦煤和肥煤，否則不能煉成具有一定強(qiáng)度和耐磨的冶金焦炭；1號(hào)則粘結(jié)性極弱，單獨(dú)煉焦的焦炭非常疏松，甚至不能成塊，性質(zhì)近似長焰煤，一般是不做為煉焦用煤的。</p><p>　　氣煤由于揮發(fā)分高，因此在結(jié)焦過程中收縮大、焦炭裂紋多，但是正由于這個(gè)特點(diǎn)，在配煤中常常用它減緩煉焦過程中的膨脹壓力和增大焦餅的收縮，同時(shí)氣煤揮發(fā)分高，還可以增加化學(xué)產(chǎn)品的回收率，有利

104、于綜合利用，這都是配用氣煤的原因。</p><p><b>　　5.3.4 肥煤</b></p><p>　　肥煤的變質(zhì)程度較氣煤高，揮發(fā)分范圍較廣，膠質(zhì)層厚度大于25mm。受熱時(shí)產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體，其流動(dòng)性大，熱穩(wěn)定性較氣煤膠質(zhì)體好，所生產(chǎn)的焦炭特點(diǎn)是熔融良好，橫裂紋多，焦炭氣孔率高，焦根部有蜂窩焦。但是揮發(fā)分高的肥煤，結(jié)焦性能較差，煉焦配煤中使用此種煤種時(shí)，配合煤中

105、氣煤用量就要減少。</p><p><b>　　5.3.5 氣肥煤</b></p><p>　　氣肥煤是一種揮發(fā)分和膠質(zhì)體厚度都很高的強(qiáng)粘結(jié)性煉焦煤。有人稱之為液肥煤。結(jié)焦性高于氣煤而低于肥煤,膠質(zhì)體強(qiáng)多但較稀薄(即膠質(zhì)體的粘稠度小)。單獨(dú)煉焦時(shí)能產(chǎn)生大量和煤氣和液體化學(xué)產(chǎn)品。它最適合于高溫干餾制造城市煤氣,也可用于煉焦配煤以增加化學(xué)產(chǎn)品的收率。</p>

106、<p>　　5.3.6 1/3焦煤(1/3JM)</p><p>　　1/3焦煤是中等偏高揮發(fā)分的較強(qiáng)粘結(jié)生煉焦煤,相當(dāng)于原煤分為類中的2號(hào)肥氣煤及部分2號(hào)肥焦煤,也有少量粘性較好的1號(hào)肥氣煤和1號(hào)肥焦煤。它實(shí)質(zhì)上是一種介于焦煤,肥煤和氣煤之間的過渡煤。單獨(dú)煉焦時(shí)能生成熔融性良好,強(qiáng)度較高的焦炭。焦炭的抗碎強(qiáng)度接近肥煤,耐磨強(qiáng)度則又明顯地高于氣肥煤和氣煤。因此它既能單獨(dú)煉焦供中型高爐使用,也是良好的煉

107、焦配煤的基礎(chǔ)煤。在煉焦時(shí)配入量可在較寬范圍內(nèi)波動(dòng)而能獲得高強(qiáng)度的焦炭。</p><p><b>　　5.3.7 焦煤</b></p><p>　　焦煤具有中等揮發(fā)分與中等膠質(zhì)層厚度。大多數(shù)焦煤單獨(dú)煉焦時(shí)形成熱穩(wěn)定性很好的膠質(zhì)體，能得到塊大、裂紋少、耐磨好的焦炭。過去在工業(yè)不發(fā)達(dá)時(shí)，常用它單獨(dú)煉焦。但是在現(xiàn)代煉焦?fàn)t中采用它單獨(dú)煉焦有如下困難：</p>&l

108、t;p>　?、?收縮度小，膨脹壓力大，因此可能發(fā)生推焦困難現(xiàn)象，引起焦?fàn)t的損壞。</p><p>　　⑵ 這種煤就其儲(chǔ)量來說是不多的，故在配煤中亦不宜多用，更不宜用它單獨(dú)煉焦。在配煤中它可以起到提高焦炭機(jī)械強(qiáng)度的作用。</p><p><b>　　5.3.8 瘦煤</b></p><p>　　瘦煤的變質(zhì)程度高，揮發(fā)分低，在加熱時(shí)產(chǎn)生的膠質(zhì)

109、體量少。不同瘦煤單獨(dú)煉焦時(shí)，焦炭的強(qiáng)度和耐磨可以有很大的差別。大多數(shù)瘦煤焦炭塊度重大，裂紋少，熔融性較差，有顆粒物存在，焦炭不大耐磨。這種煤加入到配煤中可以提高焦炭的塊度，有些粘結(jié)性好的瘦煤具有很大的膨脹壓力。</p><p><b>　　5.3.9 貧煤</b></p><p>　　貧煤的變質(zhì)程度比瘦煤深，可燃基揮發(fā)分為10-20%，在加熱時(shí)不產(chǎn)生或者只產(chǎn)生微量的膠

110、質(zhì)體，因此它不能結(jié)成焦炭，但可以少量配入作為瘦化劑，配入貧煤是最好經(jīng)過精細(xì)的粉碎，這種煤也不劃入煉焦用煤范圍。</p><p>　　5.3.10 無煙煤</p><p>　　無煙煤是變質(zhì)程度最深的煤，它所含的揮發(fā)分最低，加熱時(shí)不產(chǎn)生膠質(zhì)體，加熱至高溫也不結(jié)成焦炭，有時(shí)在瘦煤缺乏的地區(qū)，當(dāng)配煤中煤料較肥時(shí)，可以加入少量的無煙煤，但無煙煤須經(jīng)過細(xì)粉碎。無煙塊煤也可以用來煉鐵，它適合于小型高爐使

111、用，但在使用無煙煤煉鐵時(shí)，必須注意到無煙煤一定是塊狀，并在高溫下不爆裂成粉狀，如遇有熱穩(wěn)定性不好的塊煤，可以采用預(yù)熱處理的辦法，然后使用。</p><p>　　5.4 配合煤的指標(biāo)</p><p>　　單獨(dú)煤或混合煤其最重要的特性乃是它們的結(jié)焦性。結(jié)焦特性是用來確定作為進(jìn)行煉焦生產(chǎn)操作過程的原料——煤或幾種煤混合后的適用性。影響結(jié)焦性的主要因素之一，乃是煤在加熱時(shí)所生成的膠質(zhì)體的性能，此外