炼焦煤容惰能力的初步研究

王洪顺　刘琪　张国星　高锋林

(安阳钢铁股份有限公司)



炼焦煤容惰能力的初步研究

王洪顺刘琪张国星高锋林

(安阳钢铁股份有限公司)

对安钢所用焦煤的容惰能力进行分析比较，对某些常规指标接近的炼焦煤有较好的区分作用，结合常规分析指标组成新的混煤炼焦工艺技术指标体系，不断优化配煤结构，降低优质煤比例，有效的降低了配煤成本。

炼焦煤容惰能力黏结指数

0　前言

容惰能力即容纳惰性成分的能力[1]，从煤岩学的角度考虑，配煤参数指标主要决定于炼焦煤的煤化度和煤岩组成，而炼焦煤容惰能力的研究对炼焦配煤有较好的指导作用[2-3]，尤其对某些变质程度不同，但常规指标却接近的炼焦煤有较好的区分作用。通过对焦煤容惰能力的研究，与煤的镜质组反射率分析相结合，并配合常规指标，不断优化配煤结构，可有效提高炼焦配煤的质量稳定性，降低了配煤成本。

1　试验方案

容惰能力测试方法较多，但是国内没有统一的容惰能力测试体系，常见的有粘结指数测试容惰能力法，以及奥亚膨胀度测试方法[1-4]，本文主要引用黏结指数测试方法．在保证试样与无烟煤总量不变前提下，改变煤样与贫瘦煤的配比，按照测定黏结指数操作步骤进行，此方法对炼焦煤容惰能力有较好的区分作用。

煤的容惰能力测试方法：参照国标GB 5447-85测定煤的黏结能力方法，因考虑到配煤中惰性成分高黏结能力弱的炼焦煤主要为贫瘦煤，所以选择不同比例的贫瘦煤与焦煤煤样l g与5 g标准无烟煤于坩锅中搅拌均匀，采用快速加热方式，在 850 ℃的高温下隔绝空气加热，析出气体后快速形成焦炭。把所得焦块在特定的转鼓中，按照规定的标准进行两次转鼓试验，以测定焦块的耐磨强度，衡量煤的粘结能力：

当G≥18时，配比为5:1，计算公式如下：

当G<18时，配比为5:1，计算公式如下：

式中 ：g ——焦化后的焦渣总重，g；g1——第一次转磨后大于 1 mm 的焦渣重量，g； g2——第二次转磨后大于 1 mm 的焦渣重量，g。

2　试验数据分析

根据安钢所用焦煤种类，选取14个矿点的焦煤进行了容惰性能的检测，对所取煤样进行烘干后，用磨煤机进行研磨，再与贫瘦煤按1：2、1:3、1:4的比例分别配合后测定其G’，检测数据见表1。

由表1可以看出，金家庄、天翔焦煤的融惰能力很好，配入不同比例的瘦煤后，G’值下降6%左右，说明其能很好的容纳惰性物质，其次为保利高硫焦煤和阳泉曲焦煤在配入33%左右贫瘦煤后G’值下降12%左右，对焦炭质量的稳定起到很好的骨架作用。其中天安、金秋、晋辽、众力等焦煤容惰能力较差，下降40%左右，在配煤中充分考虑，在弱粘煤配入比例较高时，应控制其配入比例。

表1　配入不同比例贫瘦煤的焦煤G’值测定结果

2.1同一地区焦煤对比

2.1.1天安焦煤对比

天安焦煤容惰能力对比见表2。

表2　天安焦煤容惰能力对比

天安焦煤对比如图1所示。

图1　天安焦煤对比图

由图1可以直观的看出，天安地区焦煤配入瘦煤后G值下降都比较明显，八矿焦煤在配入25%～33%时下降值基本一致，田庄的焦煤容惰能力明显低于八矿，G值由最初的78下降到36，下降非常明显，常规指标较好的煤种容惰能力稍强。

2.1.2保利焦煤对比

保利焦煤容惰能力对比见表3。

表3　保利焦煤容惰能力对比

保利焦煤容惰能力对比如图2所示。

图2　保利焦煤容惰能力对比图

由图2可以看出，保利3.0高硫焦煤容惰能力很好，配入不同比例贫瘦煤后指标下降10%左右，其它两个矿点的焦煤容惰后直线下降，由80降到50～60之间，保利1.8的容惰能力优于保利2.5焦煤，保利地区3个矿点常规指标接近，由于保利高硫焦煤的最大反射率Rmax高于其它两个矿点，说明同一地区指标接近的焦煤随着变质程度的升高，容惰能力较强。

2.2优质焦煤对比

优质焦煤容惰能力对比见表4。

表4　优质焦煤容惰能力对比

优质焦煤对比如图3所示。

图3　优质焦煤对比图

从图3可以看出，优质焦煤配入20%、25%、33%贫瘦煤后测定G值变化波动较小，金家庄、天翔焦煤下降6%左右，保利高硫焦下降10%左右，天翔、保利焦煤配加25%的贫瘦煤后指标略好于其它两个配比，柳林焦煤配加33%的贫瘦煤后指标略好于配加25%的比例，容惰能力较强的焦煤对配煤结构起到很好的骨架支撑作用。

3　生产应用及效果

3.1配比调整

容惰能力最好的柳林焦煤价格较高，常规指标及容惰能力较强，天翔焦煤和保利高硫焦煤容惰能力强，性价比较高，在生产过程中考虑焦煤容惰能力并结合常规指标及煤岩指标，优化配煤结构，有效的降低了优质煤(焦煤+肥煤)配入比例，瘦煤比例增加，具体见表4。

表4　各系统煤种变化

3.2焦炭质量情况

2015年焦炭转鼓强度指标与2014年相比基本稳定，见表5。

表5　各系统焦炭强度指标变化

4　结束语

1)容惰能力测试方法较多，笔者引用黏结指数测试方法，在保证试样与无烟煤总量不变前提下，改变煤样与贫瘦煤的配比，按照测定黏结指数操作步骤进行，此方法对煤质不同的炼焦煤容惰能力有较好的区分作用。

2)焦煤的容惰能力与其煤化度和煤岩组成相关，即与炼焦煤的变质程度和工艺性质相关，对于常规接近的同一地区焦煤，变质程度高的容惰能力稍强。

3)同一煤矿集团，相邻矿点的焦煤容惰能力也有所差别，保利高硫焦煤容惰能力好于保利通达、保利2.5焦煤，天安八矿焦煤容惰能力好于天安田庄焦煤。

4)容惰能力较高的焦煤在配煤中起到骨架作用，结合煤岩及常规指标进行配比的调整，在保证焦炭质量稳定的前提下优化炼焦煤资源，可降低配煤成本。

[1]周师庸,赵俊国.炼焦煤性质与高炉焦炭质量[M].北京：冶金工业出版社，2005：10-18.

[2]郑佑军，虞继舜．几种炼焦煤最佳容惰能力的初步研究[J]．武汉钢铁学院学报，1993，16(2)：152-156．

[3]庆兰，虞继舜．外加不同惰性物对煤的黏结性与结焦性影响的初步研究[J]．武汉钢铁学院学报，1991，14(4)：371-378．

[4]陈鹏．煤的容惰能力与焦炭强度[J ]．燃料与化工，1989,(8):279-285.

PRELIMINARY STUDY ON COKING COAL INERT ABILITY

Wang HongshunLiu QiZhang GuoxingGao Fenglin

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

The coking coal inert ability used in Anyang Steel is analyzed, it is better to distinguish the coking coal which is close to some conventional indexes.Combined with the conventional analysis index, a new index system of coal blending and coking process is formed, thus coal blending structure is continuous optimized, the proportion of coal quality is reduced and the cost of coal blending is reduced.

coking coalinert capacitybond index

联系人:王洪顺,工程师,河南.安阳(455004),安阳钢铁股份有限公司技术中心；2015-12-20