焦炭表面胶质体固化数量增多
邯钢焦化厂简介
邯钢焦化厂简介邯钢焦化厂于去年11月25日通过省、市环保局领导、专家小组对该厂的清洁生产审核验收。
此次通过清洁生产审核，是因焦化厂不但取得了较好的环境效益和社会效益，而且也取得了显著的经济效益，年经济效益约685万元，节约能源1061500kgce/年。
邯钢焦化厂获河北清洁生产先进企业称号。
邯钢焦化厂有9个生产车间，分别为备煤车间、一号炼焦车间、二号炼焦车间、运焦车间、一回收车间、二回收车间、热力车间、维修车间和精制车间。
焦化厂主要生产车间：备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间及其公辅设施等，各车间主要生产设施如下表所示：序号系统名称主要生产设施1 备煤车间煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室2 炼焦车间煤塔、焦炉、装煤设施、推焦设施、拦焦设施、熄焦塔、筛运焦工段(包括焦台、筛焦楼)3 煤气冷鼓工段(包括风机房、初冷器、电捕焦净化车间油器等设施)；脱氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解炉等设施)；粗苯工段(包括终冷器、洗苯塔、脱苯塔等设施)4 公辅设施废水处理站、供配电系统、给排水系统、综合水泵房、备煤除尘系统、筛运焦除尘系统、化验室等设施、制冷站等3、炼焦的重要意义由高温炼焦得到的焦炭可供高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门作为燃料和原料；炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、精制可得到各种芳香烃和杂环混合物，供合成纤维、医药、染料、涂料和国防等工业做原料；经净化后的焦炉煤气既是高热值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。
因此，高温炼焦不仅是煤综合利用的重要途径，也是冶金工业的重要组成成分。
政策性风险煤炭是我国最重要的能源之一,在国民经济运行中处于举足轻重的地位,焦化行业属于国家重点扶持的行业。
为建立大型钢铁循环结构，在钢铁的重要生产基地和炼焦煤生产基地建设并经营现代化大型焦化厂符合我国产业政策和经济结构调整方向,也是焦化工业发展的一个前景。
五、原料煤的准备备煤车间的生产任务是给炼焦车间提供数量充足、质量合乎要求的配合煤。
测定胶质层指数
测定胶质层指数异常结果的判断及处理办法胶质层指数是判断烟煤结焦性的一项重要指标，对指导配煤炼焦具有重要作用，同时胶质层指数也是煤价结算的重要指标之一，因此准确测定煤的胶质层指数，对提高企业经济效益具有重要意义。
下面就JY-A6型智能全自动胶质层测定仪的操作过程和在测定过程中出现的异常结果及处理办法向大家介绍一下：一、用途胶质层测定仪是模拟工业炼焦情况而设计的实验仪器。
该仪器是通过杠杆原理给装有一定煤样的煤杯内的煤样上矢以一定的压力，使煤样在得到加热的过程中产生膨胀和收缩变化等情况。
从而测得胶质层最大厚度（Y值）。
煤杯内煤膨胀收缩1毫米，曲线表现出3毫米（X值）。
二、原理胶质层指数的测定过程是对煤杯底部进行加热，通过调节达到所要求的加热升温速度。
当加热到一定温度时，最上面的煤样还不到软化温度，所以保持原样不变，中间部分则因为到达软化温度而变成沥青状的胶体——胶质体；而下面一部分则因到达固化温度而由胶质体变成半焦。
因此煤样中形成了半焦层、胶质层和未软化的煤样层三部分。
煤样胶质层半焦层胶质体的量就是我们所要测得的Y值，它的性质是决定烟煤结焦性优劣的重要条件之一。
胶质体数量越高粘结性越好，但胶质体数量过高会使焦炭形成蜂窝不致密，对炼铁不起作用。
实验升温过程：在30分钟内升到250℃是干燥阶段，主要是预热、烘干水分。
升温到300℃-350℃时煤样开始软化，此时发生分解，产生气体，煤样逐渐形成胶质体，同时出现膨胀，收缩等现象。
起初胶质层逐渐由薄增厚，随着温度递增，胶质体的固化速度大于生成速度，则又从厚变薄，直到胶质体完全消失，即煤样全部固化（约550℃-600℃）生成半焦，继续加热至730℃实验结束。
三、胶质层测量的准备工作：1、煤杯、膨胀管的清理煤杯由杯体、杯底、热电偶铁管和压力盘组成清理要求：杯内无煤，杯底内孔通气，热电偶铁管内外无煤光滑，压力盘内孔通气热电偶铁管内外有煤、内孔不通气使测温不准，升温不一致导致结果异常。
影响焦炭质量的探讨
影响焦炭质量因素的探讨焦炭产品质量优劣直接影响钢铁产品质量和成本。
要想改善焦炭质量，达到提高焦炭强度、密度的目的,只能从结焦机理、炼焦工艺等方面寻找途径。
从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。
在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、粘结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高密度和强度的。
从生产工艺看,如能合理控制结焦过程,也会对气孔率等产生较大影响。
因此看出,配合煤性质是影响焦炭质量的内部因素,是基础;生产工艺是影响焦炭质量的外部因素,是保证。
只有合理调节内因,控制外因才可获得理想焦炭产品。
一、影响焦炭质量煤的因素1. 配合煤煤化程度参数代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf和镜煤平均最大反射率Rmax。
二者之间存在明显线性相关关系,其关系式为:Rmax = 2.35 - 0.041Vdaf挥发分容易测定,且可按加成性计算,因此只需对挥发分重点分析。
挥发分对焦炭质量的主要影响是:(1)挥发分过高,收缩度大,易造成焦炭平均粒度呈条状减小;抗碎强度降低;焦炭气孔壁薄,气孔率增大。
(2)挥发分偏低,收缩度小,易造成炉墙压力增大,还可能造成难推焦,损坏焦炉设备。
因此,在配煤中挥发分应作为重要参数调控。
挥发分Vdaf一般控制24%～30%较为适宜。
2. 配合煤粘结性参数表征配合煤粘结性的指标主要有膨胀度b、流动度MF和胶质层厚度Y等。
在配合煤中由于各单种煤煤化程度区间不同,其塑性温度区间也不同,这就使不同配合煤具有不同膨胀度和流动度,且配合煤的膨胀度、流动度不具有可加成性,配煤时需要实际测定。
膨胀度、流动度表征了煤质中活性物的含量和性质,其量值大小对焦炭密度强度存在影响。
因其测定较复杂,不将其作为主要参数控制。
但一般配合煤应控制膨胀度b不小于50%。
胶质层厚度Y较直观地表征了配合煤中胶质体的含量。
要炼制好的焦炭首先需要有足够量的胶质体来充分浸润、粘结煤中固化物质。
煤的热解和结焦
煤的热解和结焦煤的热解是指煤在隔绝空气或在惰性气体条件下持续加热至较高温度时，所发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程。
粘结和成焦则是煤在一定条件下的热解的结果。
由于命名尚未统一，除“热解”(Pyrolysis）这一名称外，还常用“热分解”(thermal decom PO sition）和“干馏”(carbonization）等术语。
煤的热加工是当前煤炭加工中最重要的工艺，大规模的炼焦工业是煤炭热加工的典型例子。
研究煤的热解与煤的热加工技术关系极为密切，对煤的热加工有直接的指导作用，例如，对于炼焦工业可指导正确选择原料煤，探索扩大炼焦用煤基地的途径，确定最佳工艺条件和提高产品质量。
此外，还可以对新的热加工技术的开发，如高温快速热解，加氢热解和等离子热解等起指导作用。
煤的热解与煤的组成和结构关系密切，可通过热解研究阐明煤的分子结构。
此外，煤的热解是一种人工炭化过程，与天然成煤过程有些相似，故对热解的深入了解有助于对煤化过程的研究。
1 粘结性烟煤受热时发生的变化煤在隔绝空气条件下加热时，煤的有机质随温度升高发生一系列变化，形成气态（干馏煤气）、液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）产物。
煤的热解过程大致可分为三个阶段：(1)第一阶段（室温到350～400℃)。
从室温到活泼热分解温度（Td，除无烟煤外一般为350～400℃）称为干燥脱气阶段。
褐煤在200℃以上发生脱羧基反应，约300℃开始热解反应，烟煤和无烟煤的原始分子结构仅发生有限的热作用（主要是缩合作用）。
120℃前主要脱水，约200℃完成脱气（(CH4、CO2和N2)。
(2)第二阶段（Td～550℃)。
这一阶段的特征是活泼分解，以解聚和分解反应为主。
生成和排出大量挥发物（煤气和焦油），约450℃排出的焦油量最大，在450～500℃气体析出量最多。
烟煤约350℃开始软化，随后是熔融、粘结，到500℃时结成半焦。
烟煤（尤其是中等变质程度烟煤）在这一阶段经历了软化熔融、流动和膨胀直到再固化，出现一系列特殊现象，并形成气、液、固三相共存的胶质体。
煤焦化基础知识50题问答1
煤焦化基础知识50题问答1、中国煤炭分哪几类？烟煤分哪些煤种？答：中国煤炭分为：褐煤、烟煤、无烟煤三大类。
烟煤分为：贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤十二个煤种。
2、原煤为什么经过洗选加工？答：如果把煤比作工业的粮食，那么由地下采出的原煤只能算是“稻谷”，这种“稻谷”在许多情况下是不能直接利用的，需要对原煤进行洗选加工。
原煤灰分高，灰分是存在于煤中的主要有害杂质。
炼焦时煤的灰分对焦炭质量影响很大。
炼焦煤的灰分每降低1%，焦炭灰分降低1.33%。
在高炉冶炼过程中，焦炭灰分每降低1%，则高炉焦炭消耗量可节约2.2%~2.3%。
同时，高灰分的煤增大运输量，如果每年有2亿t煤炭需要经过铁路运输的话，当煤的灰分增加1%时，大约每年就得多装300万t矸石，需要6万多节50t的车皮，这是十分惊人的浪费。
无论是化工用煤、动力用煤、民用燃煤，灰分都是有百害而无一利的。
煤燃烧时，矿物质（灰分）不仅不产生热量，而且会吸收一部分热随炉灰排出。
有关生产实践表明，当动力用煤的灰分增加1%时，则燃煤消耗量将增加2.0%~2.5%。
除了灰分以外，硫含量也是十分有害的杂质。
一般认为，1%（质量分数）硫分的危害程度不亚于8%灰分的危害程度。
不仅炼焦用煤要求低硫炼焦，既是作为燃料使用，煤中的硫也是有害的，因为煤中硫的80%是可燃的，燃烧时产生SO2、SO3和H2S等有害气体，排入大气，污染环境，造成公害。
原煤洗选的主要任务是：降低煤的灰分，使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按其相对密度、外形及物理性质方面的差别加以分离。
同时，降低原煤中的无机硫含量，如煤中的黄铁矿硫（FeS2)，它以单体混杂在煤中，且相对密度很大，在重力洗选过程中，容易将其去除。
通过洗选加工以满足各种不同用户对煤炭质量指标的要求。
3、什么是煤的高温干馏？答：煤在隔绝空气的条件下加热时，发生一系列物理变化和化学反应，这是一个十分复杂的过程。
提高捣固式焦炉焦炭质量的途径
加靠拢 ， 增加了变形煤粒的接触面积。 气体在胶质体内
停 留的时 间延长 ，气体中带原子团或热分解的 中间产 物有更充足 的时间相互作用 ， 有可能生成稳定 的 、 分子 量适 中的液相物质。这样 ， 胶质体不仅数量增加 ， 而且 变得稳定 ， 因此增加堆 比重能够改善煤料的粘结性 。
成较强 的界面结合 ，或者在胶质体液相产物量 一定 的
情况下 ， 会填充更多的煤粒 间隙 、 粘结更多的煤 粒和惰 性物质， 增加弱粘结性煤的配人。另外 ， 比重 增加将 堆 使煤饼更致密 ， 生成的胶质体 中的气态物质不易析出 ， 增加了胶质体内的膨胀压力 ，迫使软化变形的煤粒更
际情况 ， 确保粘结 阶段 有较高 的加热速 度 ， 又使 炉温
张作理 ， 秀艳 李
（ 岛钢铁集团 充州焦化厂 ， 东 兖 州 ２２１ ） 青 山 ７ １７
摘
要： 为提高捣 固式焦炉 的焦炭质量 ， 结合生产实 际， 采取 了延长捣 固时间 、 增加煤饼堆 比重 、 提高加热速度及保持适 当
集气管压力的措施 ， 改善了入炉煤料的粘结性 ， 从而提高 了焦炭质量 。对于焖炉期较长的炭化室 ， 闭上升管翻板有利于保 关
维普资讯
第２ ９卷 第 ６期
２０ ０ ７年 １ ２月
山 东 冶 金
Ｓ ａ ｄ ｎ Ｍｅａｌ ｒｙ ｈ ｎ ｏｇ ｔｌｕ ｇ
Ｖｏ． ９． ． １ ２ Ｎｏ６
Ｄｅ ｅ ￣ｅ ｏ ７ ｅ ｍ ｒ２ ０
提高捣 固式焦炉焦炭质量的途径
粘结 的紧密程度 ，对焦炭孑 孢 结构有 决定性 的影响 。 Ｌ 在 固化成焦 阶段 ， 随着温度的升高 ＇ 胶质体继续分解 、
焦炭的性能、用途和配煤
37 该区域称滴落带。
二、焦炭的用途
2.焦炭的作用 ①焦炭燃烧产生的热能是高炉冶炼过程的 主要热源； ②燃烧反应生成的CO作为高炉冶炼过程的 主要还原剂。 ③焦炭位于风口区以上地区，始终处于固体状
16
一、焦炭的性能
图1-2 -1 焦炭挥发分与原料煤挥发分的关系 图1-2-2 焦炭挥发分与炼焦温度的关系
17
一、焦炭的性能
固定碳是煤干馏后残留的固态可燃性物质，由计 算得：
固定碳 = 100－水分－灰分－挥发分，% 焦炭挥发分的测定方法见国标2002—80。
2．元素分析 焦炭元素分析是指焦炭按碳、氢、氧、氮、硫和
装入转鼓的反应后焦炭重量（g1）的百分率，称
为反应后强度（CSR）。
CSR
g2
100%
g1
块焦反应率和反应后强度试验有多种形式，我
国鞍山热能研究所所推荐的小型装置如图1-2-3 26 所示。
一、焦炭的性能
在1500℃温度下用纯CO2与直径20mm焦块反应，反应 时间为12min，试样重200g，反应后失重百分数作为块焦 反应率指标。
100 50
≻25/M25
≻60
圆 形
25 10
， ≺10/M10
或
≻40∕M40
一、焦炭的性能
3.真密度、假密度、堆积密度
真密度：单位容积焦炭的质量。 （一般焦炭真密度为1.8～1.95g/cm3 ）；
假密度（视密度）：单位容积焦块的质量。 （一般焦炭视密度为0.8～1.08g/cm3） ；
堆积密度：单位容积焦炭堆积体的质量一般焦炭。 （一般焦炭堆密度为400～500kg/m3 ）。
第九章 煤的工艺性质
Qnet, v, ad–空气干燥基的恒容低位发热量，J/g；
Mad－煤样的空气干燥基水分，%； 206－0.01g氢生成的水的汽化热，J； 23－0.01g吸附水的汽化热，J。
第一节
五、恒湿无灰基高位发热量
煤的发热量
恒湿无灰基是指煤样含有最高内在水分但不含灰分的一种 假想状态，这时煤样中只含有可燃质和最高内在水分。煤的恒 湿无灰基高位发热量不能直接测定，需用空气干燥基的高位发 热量进行换算，公式如下：
成因类型的影响 ：腐泥煤、残植煤 和腐植煤 煤岩组成的影响 ：镜质组、稳定组、丝质组 矿物质的影响：矿物质分解吸热、矿物质不发热 风化的影响 ：氧含量增加、灰分增加
煤化程度的影响：元素组成的变化
第二节
一 、煤的热解
煤的热解和粘结成焦性质
★概念－煤在隔绝空气的条件下进行加热，发生一系列的 物理变化和化学反应，生成气体(煤气)、液体(焦油)、固 体(半焦或焦炭)的过程，称为煤的热解(pyrolysis)、干馏或 炭化(carbonization)。 ★热解分类 按热解终温 低温干馏(500-600℃)－以液体产物为目标 中温干馏(700-800℃)－制取燃料煤气 高温干馏(950-1050℃)－炼焦
第五部分 煤的性质
第七章 第八章 第九章 煤的物理性质和物理化学性质 煤的化学性质 煤的工艺性质
第九章 煤的工艺性质
第一节 第二节
煤的发热量 煤的热解和粘结成焦性质
第三节 煤炭气化与燃烧的工艺性质
工艺性质概述
◆煤的工艺性质的概念 是指煤在一定的加工利用过程中所呈现出的性质，如 发热量、粘结性、反应性、煤灰熔融性、可磨性等。 ◆研究煤的工艺性质的重要意义
Qgr, v, d 100 Qgr, v,ad 100 M ad
3.第三章-炼焦煤料的预处理
储煤场和配煤槽
干煤棚
1、接收（卸煤）
卸煤机械包括：卸车机械和卸船机械。 卸车机械包括：翻车机、螺旋卸车机、链斗卸车机、 装卸桥、门式抓斗起重机等。 卸船机械：卸船机。
翻车机
桥式螺旋卸车机
链斗卸车机
装卸桥
门式抓斗重机
卸船机
2、倒运 倒运机械包括：抓取类和堆取类两种。 抓取类：门式抓斗机等。 特点：笨重、生产能力小。 堆取类：堆取料机。 特点：轻便、生产能力大。 回煤率——经煤场储存的煤量占整个炼焦用煤量 的百分数。
露天 压实
瘦煤
夏季 冬季
露天 露天
储存期限/d 25~30 35 25 50 60 60 80 60 90 90 150
贮煤场、配煤槽、堆煤操作
（2）储煤场的质量管理 1）来煤调配 2）质量检验 3）合理堆放和取胜 4）环境保护
二、装炉煤的配合与粉碎
1、配煤工艺与设备
配煤工艺：煤场配煤和配煤槽配煤。 我国常用配煤槽配煤。
这种工艺确定适宜的粉碎细度可在一定范围内改善粒度 分布，提高焦炭质量。
我国焦化厂配合煤的细度一般为73~82%，捣固炼焦时 细度大于90%。
（2）先粉后配流程
将不同煤种按性质分别粉碎到不同细度，再进行配合和 混合的工艺。 特点：可以按煤种特性分别控制适合的细度，有助于提 高焦炭质量或多用弱粘结性煤。但工艺复杂，需多特困户 粉碎机，配合后还需设混合装置，故ห้องสมุดไป่ตู้资大操作复杂。
不同的粉碎方式可以得到不同的累计分布曲线。
如图为5种典型曲线。这五种分布曲线，即使在同一的 粒度上、下限情况下，其粒度分布特征也有很大差异。
3、粉碎工艺
包括： 先配后粉工艺 先粉后配工艺 部分硬质煤预粉碎工艺 分组粉碎工艺 选择粉碎工艺。
煤的粘结性和结焦性指数测定
.
5
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
二、烟煤的热解过程 2、第三阶段（550~750℃）
半焦分解、缩聚，最后转变成具有一 定强度和块度的焦炭。烟煤热解过程的第 二阶段中所形成的胶质体，其数量和性质 决定着烟煤的粘结性和结焦性。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
一、烟煤的粘结性和结焦性 粘结性和结焦性，是炼焦用煤最重要
的工艺性质，因此，粘结性指数和结焦性 指数是评价炼焦用煤的重要煤质指标。 粘结性，是指煤在干馏时粘结其本身或外 加惰性物质的能力（性能）。 结焦性，是指煤经干馏能够结成焦炭的能 力（性能）。
体积的膨胀和收缩的变化，
就形成之字型体积曲线。
有可能出现这类曲线的
煤，有气肥煤、焦煤。肥煤
有0可能20 出40现之60 字80形1很00大12的0 1体40 160
积曲线。 （6）
时间，min
温度26，℃
℃
温度，℃
730 250 310 370 430 490 550 610 670 730
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
.
19
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定 1.胶质层最大厚度y值（mm）
.
20
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定
2.体积曲线类型
胶质层体积动态变化的曲线。这条 曲线就称为“体积曲线”。
由于各种牌号的烟煤所形成的胶质 体数量和性质不同，因此测得的体积曲 线的形状也各异。为了便于作为胶质层 指数来使用，通常将体积曲线分成8中类 型。
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3.7
25.6
31.3
28.1
2
1500℃ 全粉煤反应前
8.3
25.2
25.1
26.1
0
0
0.3
8.7
151.6
0
0
15.6
127.6
全粉煤反应后
5.2
22.9
31.2
31.5
0
0
0
9.3
148.3
7
2.2 成型煤对焦炭质量的影响分析
2.2.1 成型煤对焦炭质量影响宏观分析 焦炭质量提升幅度与配煤质量的基础水平、型煤配入比例、
目录
1 前言 2 煤调湿和成型煤对焦炭质量的影响分析 3 结论
1、前 言
宝钢原一期炼焦 宝钢四期炼焦
宝钢二期炼焦 宝钢三期炼焦
1
煤调湿工艺 成型煤工艺
2
1.1 煤调湿工艺
宝钢焦炉煤调湿采用“焦炉烟道废气为载气的煤调湿工 艺（Steam Tube Dryer + Inertia，简称STD + I）”
23.5
26.2
31.6
1.2
25.9
30.8
0
0
0
10.4
144.5
0
0
11.9
136.9
25%成型煤反应后 5.3
21.6
26.3
34.7
0
1.3
0
10.1
147.5
15%成型煤反应前 8.7
26.4
26.4
25.8
0
0
0
12.7
130.8
15%成型煤反应后 4.5
27.2
1500℃ 25%成型煤反应前 7.7
35.7
48.8
0.9 3 83.5
30.6
56.1
经过调湿处理后的焦炭平均粒度提高，在分级粒度指标中 >75mm粒级较调湿前提升4.6%，焦炭冷热强度指标都得到 大幅改善，其中冷强度提高1.6%，热强度的改善最为明显， 反应后强度提高7.3%。
5
2.1.2 煤调湿对焦炭质量影响微观分析 （1）煤调湿焦炭扫描电镜分析
2.3 煤调湿和成型煤对焦炭质量的改进对比分析
2.3.1 煤调湿和成型煤对焦炭质量影响宏观对比分析
在相同配合煤条件下，调湿煤水分控制为7.0%，分别与
成型煤比例为15%、20%、25%的配合煤进行SCO炉炼焦
试验
表5 煤调湿与成型煤分组炼焦质量对比
项目 调湿煤 15％成型煤 调湿煤 20％成型煤 调湿煤 25％成型煤
粘结剂添加比例及型煤强度和密度等有关。
表3 成型煤和全粉煤焦炭质量对比
项目 MS(mm） ＞75 50～75 25～50 15～25 ＜15 DI（%） CRI（%） CSR（%） 3# 67.5 41.9 40.5 13.3 1.4 2.9 83.7 32.7 51.4 4# 65.8 37.7 42.0 16.2 1.1 3.0 85.1 28.7 55.9
调湿反应前
7.9
25
28
25.3
0.3
0
0
13.4
132.5
调湿反应后
5.8
26.3
34.1
23.4
0
1100℃ 全粉煤反应前
8.9
24.5
24.1
26.8
0.7
0
0
10.3
141.3
0
0
15
128.4
全粉煤反应后
7.2
20.2
30
29.5
0
0
0
13.1
139.2
调湿反应前
8
25.3
27.8
25.4
2.1.1 煤调湿对焦炭质量影响宏观分析
表1 调湿煤和全粉煤焦炭质量对比
项目 1#焦炭 2#焦炭
MS(mm） ＞75 50～75 25～50 64.7 36.8 40.8 17.5 67.5 41.4 41.4 13.3
15～25 ＜15 DI（%） CRI（%） CSR（%）
0.8 4.1 81.9
23.8
27.3
32.2
0
25.6
30.6
0
0
0
8.6
146.2
0
0
12.3
136.2
25%成型煤反应后 4.2
22.9
27.7
35.9
0
0
0
8.8
150.1
10
随着型煤配入量增大，焦炭光学各向异性指数增大，经 过1500℃反应后，焦炭光学组织各向异性指数虽增大，但 与相同反应温度比，配入型煤比单纯配合煤焦炭增幅小。
DI 83.2 82.6 84.0 84.1 84.6 84.5
CRI 29.9 32.5 27.1 29.6 31.5 30.5
CSR 55.5 49.6 56.0 58.0 57.6 57.9
11
煤调湿与20～25%成型煤配比的焦炭质量相当，比15%成 型煤配比的焦炭质量要高.
8
2.2.2 成型煤对焦炭质量影响微观分析 （1）成型煤焦炭扫描电镜分析
配合煤和配入15%、25%的成型煤炼成的焦炭从微观结 构进行分析
图4 15%成型煤和25%成型煤的焦炭表面扫描电镜图
9
与全粉煤焦炭扫描电镜图相比，配入成型煤后，焦炭表面胶
质体固化数量增多，焦炭表面光滑程度增大，且型煤配入量越
多，焦炭表面越光滑，焦炭气孔数量越少，气孔直径越小，气
孔率越低。
（2）焦炭溶损反应后光学组织分析
温度
焦样
各向同性 细粒镶嵌 中粒镶嵌 粗粒镶嵌 不完全纤维 完全纤维 片状 丝质与破片 OTI
15%成型煤反应前 8.3
26.1
25.8
26.4
0
0
0
13.7
130.5
15%成型煤反应后 6.2
25.6
1100℃ 25%成型煤反应前 7.8
23
24.7
30.2
0.5
1.4
0
11.1
141.1
26.8
30.2
0
0
0
12.1
137
25%成型煤反应后 6.3
20.6
27.2
34.1
0
0.3
0
11.2
144.1
15%成型煤反应前 8.6
26.8
26
25.9
0
0
0
12.9
130.6
15%成型煤反应后 5.3
25.3
1300℃ 25%成型煤反应前 7.4
图1 宝钢炼焦煤调湿工艺流程图
3
1.2 成型煤工艺
成型煤工艺关键技术是型煤技术和粘结剂技术。宝钢利用 成型煤炼焦已有近三十年时间，成型煤配入比例控制在 15%～20%，宝钢成型煤原料为经过配合后的煤料。
图2 宝钢炼焦成型煤工艺流程图
4
2 煤调湿和成型煤对焦炭质量的影响分析
2.1 煤调湿对焦炭质量的影响分析
0
0
0
13.8
131.7
调湿反应后
4.6
26.5
31.7
0
1300℃ 全粉煤反应前
8.5
24.9
24.7
26.7
0
0
0
9.5
145.3
0
0
15.2
127.7
全粉煤反应后
6.3
21.6
31.2
29.6
0
0
0
11.1
143.2
调湿反应前
7.8
25.3
28.4
24.5
0
0
0
14
131.1
调湿反应后
调湿煤炼成的焦炭
未调湿煤炼成的焦炭
图3 焦炭表面扫描电镜图
6
（2）焦炭溶损反应后光学组织分析 CO2流量：0.5mol/L，反应30min，反应温度分别为
1100℃、1300℃和1500℃
表2 不同温度条件下焦炭光学组织
温度
焦样
各向同性 细粒镶嵌 中粒镶嵌 粗粒镶嵌 不完全纤维 完全纤维 片状 丝质与破片 OTI