炼焦用煤技术知识

5、贫煤
贫煤加热时不产生或只产生极微量的胶质体，没有粘结性，不能单 独炼焦，但可以少量配入作为瘦化剂。配入贫煤时最好经过精细的粉 碎。
6、无烟煤
无烟煤是变质程度最深的煤，所含的挥发份最低，加热时不产生胶 质体，加热至高温也不会结成焦碳。因此未将其划入炼焦用煤的范围 内。有时在瘦煤缺乏地区，当配煤中煤料较肥时，可少量配入无烟煤作 为瘦化剂，配入时需经过细粉碎。
烟 煤 的 分类
表一
类别
贫煤 贫瘦煤 瘦煤 焦煤
肥煤
符号 数码
PM
11
PSBiblioteka 12SM13 14
15
JM
24
25
16
FM
26
分类指标
Vdaf，%
＞10.0-20.0 ＞10.0-20.0 ＞10.0-20.0 ＞10.0-20.0 ＞10.0-20.0 ＞20.0-28.0 ＞20.0-28.0
＞10.0-20.0 ＞20.0-28.0
6、细度
细度是指煤料中颗粒小于3mm部分所占的百分比。煤料细度对焦碳 生产有较大影响。
细度过低时，配合煤混合不均，输送和装煤时容易产生偏析，造成 焦碳内部结构不均一，降低耐磨强度和抗碎强度。
煤的细度过高时，不仅使粉碎机动力消耗增大，而且也使装煤操作 条件恶化，煤尘进入集气管使焦油质量变坏，甚至加速上升管堵塞。另 外，细度过高会使装入煤的堆密度降低，焦碳质量下降。所以对入炉煤 细度要求以75-80%为好。考虑到焦碳质量的稳定，相邻班细度波动不应 大于1%。
焦碳中硫份约为配合煤硫份的85-90%，一般要求配煤的硫份不应大 于1%。为降低配合煤中的硫份可采用洗选法、萃取法等脱硫技术。但 均未形成经济实用的工业法。从当前实际情况出发，配入含硫量较低的 煤种来降低配合煤的硫份是常用方法。
3、挥发份
配合煤的挥发份高，则炼焦煤气和化学产品的产率也高。但由于大 多数高挥发份煤的结焦性较差，因此在多配用高挥发份煤时，焦碳的强 度会下降，平均块度变小。为了充分利用我国储量较多的高挥发份煤， 也应以满足焦碳质量为前提。一般中大型高炉用焦的配合煤，其干燥无 灰基挥发份在28-32%之间。
二、单种煤的结焦特性
不同牌号的煤，在单独炼焦时所得焦炭的性质是各不相同的。为合 理地选择各种配合煤的配比，必需了解单种煤的结焦性能。现将可以用 来配煤炼焦的各种牌号煤的结焦特性概述如下。
1、气煤
气煤由于挥发份高，因此在结焦过程中收缩大、焦碳裂纹多、焦块 细而长、易碎。正由于这个特性，在配煤中常常用它减少炼焦过程中的 膨胀压力和增加焦饼的收缩，以利于推焦。同时因挥发份高，可以得到 较多的化学产品和煤气，这都是配用气煤的原因，但多配气煤将使焦碳 块度变小、强度下降。
3、焦煤
焦煤具有中等挥发份与中等胶质层厚度。大多数焦煤单独炼焦时能 得到块大、裂纹少、耐磨性好的焦碳。但在结焦过程中胶饼收缩度小， 产生的膨胀压力大，容易造成难推焦。又因焦煤贮量不多，在配煤中应 尽量减少焦煤配入量。它在配煤中可以起到提高焦碳机械强度的作用。
4、瘦煤
瘦煤的变质程度较高，挥发份低，在加热时产生胶质体的容量少、 熔融性和粘结性较差、收缩小。但是不同瘦煤单独炼成时，焦碳强度和 耐磨性可以有很大差别。大多数瘦煤炼成的焦碳块度大、裂纹少，因熔 融性较差，焦碳中有颗粒物存在，使耐磨性变差。在配煤中配入瘦煤可 以提高焦碳块度。
1、灰份 煤中灰份在炼焦后全部残留于焦碳中，灰份是焦碳中的有害杂质， 焦碳的灰份越高，炼铁时焦碳及石灰石消耗量就增多、高炉的生产能力 降低。一般焦碳灰份每增加1%，高炉焦比将增加2%-2.5%，石灰石耗量 增加4%，生铁产量降低2%-2.5%。同时灰份中的大颗粒易在焦碳中形成 裂纹中心，使焦碳的抗碎强度降低，也使焦碳的耐磨性变坏。所以配合 煤的灰份应控制在一定范围之内。如果在配合煤中使用
我国配合煤灰份高的原因是洗精煤灰份偏高，尤其是焦煤、肥煤含 灰高，且难洗，而高挥发份弱粘结煤不仅储量多，且灰份低，又易洗， 所以采用多配高挥发份、低灰份煤可降低配合煤灰份。另外，配入成型 煤也可以降低配合煤的灰份。
2、硫份
硫在煤中以黄铁矿、硫酸盐及有机硫化合物三种形态存在。硫份也
是有害杂质，焦碳中的硫在冶炼时转入生铁中，降低了铁的质量。高炉 的生产实践表明，当焦碳硫含量大于1.6%时，每增加1%的硫含量，高 炉炼铁焦比要提高1.8%，使高炉生产能力降低15-20%，因此冶金焦含 硫量不应大于1%，我国焦碳含硫量约0.7%。当焦碳作为燃料时，硫燃 烧后生成硫化物气体，它对金属起腐蚀作用。当焦碳用于气化时，所生 成气体需要脱除硫化物后才能使用。
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一、煤的分类标准
煤的分类是指导煤炭资源合理利用的基础，也是统计资源的依据。 煤分类标准的制定反映了我国在煤炭加工利用方面的科学技术水平。
1958年国家技术委员会推荐的煤分类标准是以华北、东北地区的煤 样为依据，以煤的可燃基挥发份产率和胶质层的最大厚度为分类指标而 制定的。该标准把各种工业用途的煤从褐煤到无烟煤之间的所有煤种划 分成10个大类，24个小类。该标准使用近30年。随着我国煤炭工业和焦 化工业的发展，新煤田的发现，炼焦用煤基地的不断增加，以及原分类 标准中烟煤部分大类的类别较少，烟煤与褐煤划分界限不清等原因，原 分类标准已不能满足生产发展的需要，所以从1986年起采用新的分类标 准。其中烟煤的分类如表一。
根据我国煤炭资源的具体情况，采用配煤炼焦既可以合理利用各地 区的炼焦煤的资源，又是扩大炼焦用煤的基本措施之一。
为了保证焦碳质量，又利于生产操作，在确定配煤方案时，应考虑 以下几项原则：
（1）、焦碳质量应达到规定的指标，满足使用部门的要求。 （2）、不会产生对炉墙有危险的膨胀压力和引起推焦困难。 （3）、在满足焦碳质量的前提下，有较高的化学产品产量和质 量。
分类用的煤样,如原煤灰份小于或等于10%时者,不需减灰.灰份大于10%的煤样需按GB474-83 规定的煤样制备方法,用氯化锌重液减灰后再分类.
新的分类标准具有以下特点：在半工业和实验室的试验基础上，对 无烟煤、烟煤、褐煤进行了全面分类。烟煤部分分为12大类。其中新增 加了贫瘦煤、1/3焦煤、1/2中粘煤和气肥煤4大类。采用数码组合与原有 牌号相结合的原则构成新的分类系统。这种编码系统有利于国际上交流 和对比。新分类采用粘结指数为主，胶质层最大厚度或奥亚膨胀度为辅 的分类指标，这样可发挥指标各自的优点。
三、配煤意义与原则
高炉用焦要求灰份低、含硫少、强度大。从上述单种煤结焦特性可 知，大多数单种煤在炼焦炉中不易炼出机械强度较高的优质冶金焦，而 选择某些单种煤进行配合，可以达到生产优质焦碳的目的。在表二中可 看出，配合煤焦碳的质量优于单种煤焦碳。
配合煤及单种煤炼焦时的焦碳质量 表二
配 煤 比，%
煤质分析
焦 碳 强 度，%
孙村（肥气）邯郸（瘦煤） Vdaf
Y，mm M40 M10
（抗碎强度（）耐磨强度）
100
0
41.69
23
59.2 14.4
0
100
18.17
12
63.7 22.7
60
40
32.18
19
75.6 10.2
有些炼焦用煤因含灰、硫等有害杂质过高，不能满足高炉冶炼的要 求，此外，炼铁、铸造及其它工业对焦碳质量也有不同要求，都不是凭 单种煤炼焦所能解决的。因此，必需把不同牌号的煤进行配合使用，才 能取长补短，炼出各种质量合格的焦碳，以适应各部门的需要。
由于上述原因，配合煤水分每增加1%，要求立火道温度提高57℃，炼焦耗热量增加约30KJ/kg，结焦时间将延长10-15min。由此可 见，生产中装炉煤水分波动大时易造成炉温波动，使焦饼温度过高或过 低。因此规程中规定相邻班的配合煤水分波动不应大于1%。
在装煤初期，由于炭化室墙面与煤料温差很大，炉墙向煤料迅速传 热，而本身温度骤降，煤料水分越大，炭化室墙面温度下降越多；当炉 头的炭化室墙面温度降到600℃以下时，就会显著地损坏硅砖，影响炉 体使用寿命。但煤料水分过低，使操作条件恶化，装煤时冒烟着火加 剧，上升管与集气管焦油渣含量增加，炭化室墙面石墨沉积加快，所以 入炉煤料水分以控制在10%左右为好。
4、胶质层
配合煤必须具有适当的胶质层厚度，才能在焦炉中炼出机械强度高 的焦碳。但胶质层过厚时会产生很大的膨胀压力，对焦炉炉墙不利。所 以在确定配煤方案时，应采用合适的配煤比，使煤料在焦炉内所产生的 最大膨胀压力在安全限度内，以免损坏炉室。我国目前大中型高炉用焦 的配合煤胶质层厚度大致控制在14-20mm范围内。
此外，各种煤的硬度不同，如气煤等弱粘性煤的灰份硬度较大，难 以粉碎，往往颗粒较大，因此易造成细度过低，故应进行细粉碎；肥 煤、焦煤等较脆易碎，往往容易过度粉碎，造成细度过高，故应进行粗 粉碎。
影响焦碳质量的因素不仅是煤料细度，还与煤料的粒度组成有关。 表四列出了某厂用不同粒度组成的煤料，在200Kg焦炉中炼出的焦碳质 量。
GR.I.
≤5
＞5-20
＞20-50 ＞50-65
＞65* ＞50-65 ＞65*
（＞85*） （＞85*）
Y,mm
≤25.0 ≤25.0 ＞25.0 ＞25.0
B**,%
(≤150) (≤150) (＞150) (＞150)
36
1/3焦煤 1/3JM
35
气肥煤
QF
46
34
气煤
QM
43 44
45
1/2 中粘煤
2、肥煤
肥煤加热时能产生大量的胶质体，其流动性大，热稳定性较气煤胶 质较好，炼出的焦碳熔融性好，但横裂纹较多，焦碳气孔率高，有较多 的蜂焦。因它具有很强的粘结能力，所以肥煤是配煤中的主要成分，并 可以多配弱粘结性煤而炼成机械强度较好的冶金焦。对于挥发份高的肥 煤，一般结焦性较差，炼焦配煤中使用此种煤时，应适当减少气煤的配 入量。
＞37.0 ＞37.0