焦化除尘灰回配炼焦试验初步研究

夏雷雷，王雪超

（新疆八一钢铁股份有限公司炼铁厂）

1 前言

八钢焦炉使用的艾维尔沟煤矿焦煤是以肥煤为主，其特点为惰性物质含量过少，活性物质含量过剩，胶质体流动性较好，强粘结性焦煤，单独炼焦后焦炭气孔壁薄、气孔大、气孔率高，导致配煤结构整体偏肥。通过60kg试验焦炉与6m焦炉开展除尘灰回配炼焦试验研究，探索在八钢现有配煤结构条件下除尘灰的合理配量。

2 试验探索

（1）试验使用的除尘灰为八钢焦化装煤除尘、拦焦除尘产生的除尘灰。

（2）在60kg试验焦炉进行了18组除尘灰回配试验，试验方案对应四类配煤结构，八钢目前使用的焦煤全部参与配加，在多种配煤结构情况下，研究除尘灰回配比例对焦炭质量的影响。

2.1 试验数据与分析

试验除尘灰指标见表1，18组配煤结构下除尘灰添加比例见表2，试验结果见表3、表4。

表1 除尘灰指标

表2 除尘灰回配试验方案 %

续表2

表3 60kg试验焦炉炼焦配煤煤质数据 %

表4 60kg试验焦炉炼焦试验数据 %

2.2 试验结果

试验表明：（1）除尘，筛分组成中，粒级小于2mm比例占比达到95%，有利于焦炭质量改善。

（2）配加除尘灰炼焦后可有效降低配合煤挥发分，减少炼焦过程中半焦收缩程度、减少裂纹产生，目前配煤结构仍有容惰空间。方案1～4、方案14～16焦炭外观多呈现块状，且块度大，焦炭致密性好，熔融良好，焦粉配加量逐渐增加后，焦炭熔融性变差，活性组分包裹惰性组分能力降低。

（3）18组试验方案，除尘灰配加由1%逐渐提高，配加量达到2%时，焦炭冷态、热态强度略有降低，整体降低不明显，而当除尘灰配加量增加至3%后，焦炭冷态、热态强度均呈现大幅度降低。试验室条件下，焦炭M40最高达到82.5%。

3 6m焦炉工业试验

根据60kg焦炉试验结果，方案1～4、14～16焦炭质量整体较好。在6m焦炉开展炉孔试验时以方案1～4、14～16两组为基础，尽量按照60kg焦炉试验的配煤结构执行，参考现阶段焦煤资源情况，制定的炉孔试验方案见表5。

表5 除尘灰回配试验方案

6m焦炉工业试验表明：6m焦炉炉孔试验与60kg试验焦炉开展的除尘灰配加比例提高后，焦炭质量变化趋势吻合。

从第一组炉孔试验结果看，未配加除尘灰时，焦炭M40为88.3%，CSR为38.9%。当除尘灰回配比例提高后，焦炭质量呈现下降趋势；当回配比例达到3%时，焦炭M40急速下降至80.3%，CSR为32.6%。

从第二组炉孔试验结果看，除尘灰回配比例1%时，焦炭M40为86.1%，CSR为35.3%；当回配比例达到3%时，M40下降至82.7%，CSR降低至26.8%。

表6 6m焦炉炼焦试验数据 %

4结论

（1）试验使用的除尘灰为焦化装煤除尘、拦焦除尘地面除尘站产生的除尘灰，结合前期开展的除尘灰粒度变化与焦炭质量变化关系，本次试验除尘灰筛分组成中，粒级小于2mm比例占比达到95%，对焦炭质量有所改善。

（2）目前八钢焦化配煤结构仍有容惰空间，除尘灰回配炼焦时，减少炼焦过程中半焦收缩程度、减少裂纹产生，且焦炭块度大，致密性好，熔融良好。

（3）6m焦炉炉孔试验与60kg试验焦炉开展的除尘灰配加比例提高后焦炭质量变化趋势基本吻合。在现有几类配煤结构下，除尘灰回配比例提高后，焦炭冷态、热态强度均呈现下降趋势，当回配比例达到2%以内时，焦炭质量整体降低不明显，而当回配比例超出2%时，焦炭冷热态强度均大幅度降低。

（4）本次试验仅限于焦化内部生产，没有与高炉结合。加之，业界公认现有的焦炭衡量指标存在局限性，因此，本次试验仅代表在现有焦炭衡量指标下除尘灰回配比例。

（5）在现有八钢配煤结构下，可尝试将除尘灰回配比例提高至2%，或将焦粉细度提高后部分替代除尘灰开展工业生产。同时，在工业生产时，寻求在高炉炉况稳定前提下，除尘灰回配的最大比例。