炼焦工艺及用煤技术发展

杜艳玲 全宇 张所威

摘 要：炼焦工艺作为钢铁冶金行业中生产的重要环节，在整个钢铁冶金领域中起到了至关重要的关键作用。为实现进一步提升炼焦工艺质量，本文以炼焦工艺概述为切入点，分析了影响炼焦工艺的主要因素，并在提高资源管理能力、应用干熄焦工艺等方面对炼焦工艺及用煤技术实践提出了多条发展途径，旨在为相关技术人员提供参考建议。

关键词：炼焦工艺;用煤技术;发展途径

前言：随着工业的不断发展，对于高质量材料的需求日益增加，可随着优质炼焦煤储量的不断减少，炼焦工艺的地位逐步提高。为实现技术的革新进步，行业内部对炼焦工艺不断进行研究改善，力求提升综合技术水平。这也促使着炼焦企业的整体市场环境中竞争渐渐激烈。因此分析影响炼焦工艺的实践发展途径十分重要。

1 炼焦工艺概述

现阶段，根据煤化程度，我国区域内的煤炭资源分为焦煤、气煤与黏煤等种类，并称为炼焦煤，在传统的炼焦行业中有着十分广泛的应用渠道。同时，通过室式焦炉萃取而成的焦化煤种有着粘结性较差的特点，被称为非焦煤。炼焦技术受到工业技术不断发展的影响，相关技术得到了长足的进步，取得了很多技术层面的突破性研究成果，工艺水平得到了很大提升。伴随着焦炉设备借助科技水平不断进行的优化，以及焦化技术的革新发展，传统炼焦工艺与手段逐渐向成熟化发展，逐步推广运用于现代化工业生产当中，并且由于在技术层面上的优势，能够进一步改善我国现阶段焦煤资源匮乏的问题。在炼焦工艺技术中，主要分为机焦与土焦，其中机焦占据了主要比重，约为九成左右。机焦技术中包括配煤炼焦与捣固炼焦两个方面，在采用相应技术加工后，经过配煤、捣固加工、炼焦炉分解等工艺环节，最终熄焦作业后生成焦炭，完成整个炼焦工作[1]。

2 影响炼焦工艺的主要因素

能够影响到炼焦流程成果的因素比较多，下文在对炼焦工艺进行了浅要分析的基础上，在煤料堆密度、入炉煤的粉碎技术以及煤料加热速度这几个方面进行研究，并对其影响炼焦用煤范围的原因进行了阐述，进而为提升炼焦工艺发展，加速我国工业进步作出参考作用。

2.1煤料堆密度

在对炼焦工艺产生影响的因素中，煤料堆的密度问题带来的影响最为直接，在实际操作中，煤料堆密度直接反映在了煤料的间隙上，当煤料堆密度变小时，煤料的间隙会增大，使得煤料堆间隙中填充的胶质体量增加，用量增多，進而影响到后续煤料的结合状态，从而对煤料的焦化效果产生较大影响。此外，在煤料炼焦的操作过程中，由于一些化学及物理反应影响，在煤料中会产生反应气，反应气会使得煤料堆中的煤粒受到填充影响，提升煤料堆中煤粒间的结合能力，并加强反应产物的密实性，使气体逸出时阻力增加，并提升了膨胀压力。上述变化会影响煤料界面的结合效果，并提升煤料结构炼化的稳定性，进而提高煤炭的粘结性与结构稳定性，有助于提升煤炭的整体质量。

2.2入炉煤的粉碎工艺

入炉煤的粉碎工艺也是影响到煤料炼焦成效的重要因素之一，由于其特点与结构特性，如果将煤料视为有机岩石进行研究，可以发现在入炉前开展煤块的粉碎工艺中，不同状态与特点的煤块粉碎特性存在差异，例如镜煤等种类拥有较为优秀的抗碎特性，在入炉粉碎中很难将其粉碎。而丝炭、暗煤等被分配在煤料的粗粒级中，这种情况会直接影响到煤炉质量分布的均匀特性，进而导致煤炉组分中各成分产生收缩性反应。

2.3煤料加热速度

在进行炼焦的实际操作过程中，需要对煤料进行加热处理，在加热中煤料会发生软化并产生胶质体，而加热速度会直接影响到胶质体的产生数量与质量，进而对煤料的膨胀性与流动特性产生很大的影响，并且，煤料加热速度还会在一定程度上影响到焦煤的流动性与黏结程度。

3 炼焦工艺及用煤技术实践发展的途径

3.1提高资源管理与利用效率

由于炼煤焦化工艺逐渐走向成熟化，炼焦用煤工艺不断取得新的研究进展与技术进步，后续炼焦工艺及用煤技术的发展将迈进新的阶段。为实现这一目标，应加强实践发展步伐，提高资源管理能力与资源利用效率。同时进行多方面的技术尝试与研究，对多种炼焦工艺进行技术路线创新。首先，需要不断开拓新型煤矿资源，综合利用多煤种，提高煤矿资源的利用效率，增强现阶段资源的使用可持续化发展，并积极寻找新的煤矿资源。同时，需要对于已开采的煤矿资源进行完善化管理，并结合各地区的特色煤料种类对煤炼化工艺水平进行针对化监控与调整，做好焦煤工艺流程的监督与管理工作，保障焦炭质量的稳定性。

3.2应用干熄焦工艺

干熄焦工艺是为完成冷却焦炭任务而研发的新型工艺技术，其利用的冷却介质是温度较低的惰性气体，红焦进入干熄炉后，内部的惰性气体与干熄炉内焦煤进行了热量交换，大幅度降低了焦煤温度。在这项冷却技术的发展过程中，其技术逐渐调整越来越完善，应用逐渐成熟化，在实际应用中产生的热量回收、湿熄焦污染等问题逐渐得到了显著解决，具备实际应用价值，是炼焦工艺未来实践发展的良好应用手段之一，在广泛应用后，将对焦炭整体质量带来积极影响[2]。

3.3应用煤调湿技术

作为一种蒸汽管回转干燥技术，煤调湿技术将烟气携湿降氧与间接传热技术进行了充分结合，并将其应用于热源与载气。这一技术手段的发展对我国炼焦工艺的技术水平起到了推动作用，并在节能环保领域有着重要的影响作用，在实际应用中煤调湿技术能充分提升炼焦工艺的成品质量，有助于提升经济效益，并使炼焦领域的技术发展在实践中得到长足的进步。

3.4应用脱硫脱氢制酸工艺

脱硫脱氢制酸工艺是炼焦工艺技术中的重中之重，通过对煤气使用脱硫脱氢手段，使得煤气存的得到进一步提升，降低煤气在实际应用中对环境产生的污染作用，在环境保护方面有着非常重要的贡献意义，并对生态可持续发展起到积极推动作用。在未来的实践发展应用中，脱硫脱氢制酸工艺有着重要的实践空间，现阶段常用的煤气脱硫脱氢技术包括了AS法脱硫脱氢技术、HPF氨法脱硫脱氢技术等手段，在实际应用中却存在着一定的缺陷与不足，存在着脱硫效率不高、存在污染废液、腐蚀器械等问题，需要在后续研究中加以突破，不断开拓创新，改善相关技术，实现脱硫脱氢技术以及炼焦工艺的进一步发展。

3.5应用煤预热技术

在实际工作中，炼焦对于煤的预热采用的是在户外对于炼焦煤料施加近两百度左右的高温，随后在室内进行炼焦。同时在这个过程中由于煤料的预热效果等具有不同的变化，会进一步导致装炉煤的密度产生一定的变化，但随着堆煤密度分布的优化性调整，会导致炭化室内温度产生变化。在这种持续放温的状态下，煤料中的胶质体之间的温度间隔逐渐增加，这种状态有利于进一步增强煤料之间的黏结性，并影响焦炭的质量[3]。在这个过程中，需要谨慎关注煤的预热过程，充分控制器膨胀力所带来的电流强度差异，在进行炼焦的过程中，焦油的产出量会进一步提高，同时苯等产物的产数量会相应地随之减少。因此在考虑煤的预热装置时要进行多方面准备，考虑到煤粒会受到高温影响而产生特性变化。还需要引进先进技术设备相关技术安排，进一步保证煤料能有进行相对均匀的受热，进而提升煤料的生产能力，提升炼焦工艺质量。

结论：综上所述，为保障我国钢铁冶金业的稳定顺利发展，需要充分考虑到现阶段我国炼焦煤资源逐渐匮乏的现实问题，加强对于炼焦工艺技术的重视程度。持续优化炼焦工艺的实践应用，有利于提升炼焦企业在整体市场中的核心价值与综合竞争力，为钢铁冶金业提供源源不断的资源供应与技术支持。为我国工业与经济发展提供坚实保障。

参考文献：

[1]曹宇.炼焦配煤技术及其生产实践[J].化工设计通讯，2019（04）：32-33.

[2]孙喜燕.干熄焦工艺对焦炭性能的影响[J].山西化工，2020（03）：73-74.