70kg小焦爐的焦油渣配煤實驗研究

劉文秋

（河北能源職業技術學院，河北 唐山 063004）

焦油渣是煉焦生產過程中產生的黏稠狀、易黏結廢渣，主要成分為焦粉、煤塵和煤焦油、瀝青。目前，焦化企業對焦油渣的處理方式為外排或堆積，這種方式既造成了環境的污染，又造成了資源的浪費［1］。自20世紀80年代，國內外許多研究人員一直致力于尋求焦油渣的合理利用方案，尤其是在配煉焦煤工藝中的應用［2］。利用焦油渣進行配煤煉焦，一方面，消除了焦油渣對環境的污染；另一方面，在一定程度上提高了冶金焦的質量，解決了煉焦過程中利用高揮發分弱黏結煤配煤煉焦的問題［3］。所以，在配合煤中添加一定比例的煉焦廢棄物焦油渣煉焦的新工藝有大好的發展前景。

1 實驗部分

1.1 原料及來源

1）煉焦用煤：煉焦配合煤主要來自唐山中潤煤化工有限公司的煉焦車間。煉焦實驗中基本的主用煉焦煤為東歡坨氣煤、新西蘭肥煤、唐山礦1/3焦煤、宏勝焦煤、潞安瘦煤。用煤的工業分析數據及黏結指數見表1。

2）焦油渣：焦油渣主要來自于中潤煤化工有限公司，主要物性數據見表2。

表1 煉焦用煤的工業分析數據及黏結指數

表2 焦油渣的主要物性數據

1.2 實驗步驟及配煤方案

1.2.1 實驗步驟

首先，進行焦油渣的收集、分類和破碎；其次，按制訂的實驗方案做好配合煤的制備；最后，進行600g坩堝煉焦實驗和70kg小焦爐實驗。為確保實驗條件的統一性和驗證放大實驗的效果，整個小焦爐實驗的基礎煤種不變。具體實驗步驟參照國家標準。

1.2.2 配煤方案

基于配煤煉焦理論制訂配煤煉焦的方案，見表3。

表3 基礎配煤方案

在制好基準煉焦樣的基礎上分別添加配比為質量分數0%、1%、3%、5%、7%的焦油渣，混合均勻。

2 結果與分析

2.1 焦油渣的添加量對焦炭產率的影響

基于配煤煉焦理論，對坩堝焦實驗與小焦爐實驗結果進行比對，發現，在放大實驗的過程中，對焦炭的產率及焦炭的性質沒有太大影響。具體數據見圖1。

圖1 焦炭產率的比對

2.2 焦油渣添加量對焦炭性質的影響

根據坩堝焦、小焦爐及焦爐生產過程中添加焦油渣配煤煉焦實驗中焦炭性質的測定分析，得到不同焦油渣添加質量分數對焦炭性質的影響。見表4。

通過表4數據看出，隨著焦油渣的配比增大，對焦炭的反應性及反應后強度都有明顯的影響，與空白實驗比對發現，添加3%左右的焦油渣進行配煤煉焦得到的焦炭具有較好的熱反應性及反應后強度，這對焦化廠追求高質量焦炭、提高企業競爭力有不可估量的作用。

表4 焦油渣配煤煉焦實驗結果 %

3 結論

1）通過小焦爐的放大實驗與坩堝焦實驗結果比對發現，小焦爐的放大實驗是成功的，并且小焦爐的實驗結果相對較好。

2）通過對實驗結果的比對分析發現，焦油渣的添加量在3%左右對配合煤的性質改善比較明顯，在焦炭性質改善上的效果也比較明顯。

［1］ 項茹，宋子連，薛改鳳，等.單種焦煤結焦性能及其混配性研究［J］.武漢科技大學學報，2012，35（1）：16-18.

［2］ 朱銀惠.煤化學［M］.北京：化學工業出版社，2004.

［3］ 馬世文，余世云，徐斌，等.焦油渣的綜合利用［J］.冶金動力，2003（5）：17.