淺析優化配煤技術的合理運用

牛洹濤 郭雪松 孔令媚 李建明 路太立

摘 要：面對煤炭資源供應緊張和經濟效益低下的雙重壓力，如何合理利用煤炭資源，提高企業經濟效益，滿足社會經濟可持續發展是擺在企業面前的緊迫任務，也是長期任務。為此，本文主要對我國煤炭資源的現狀及優化配煤技術的措施進行了分析與探究。

關鍵詞：優化配煤；技術應用；措施；現狀；煤巖配煤技術；焦炭質量

一、我國煤炭資源的現狀

我國煤炭資源豐富，但煉焦用煤種只占已查明煤炭資源儲量的2 6%（2 6 7 5 億噸），至200 1年底，中國煉焦煤種探明可采儲量為660億噸。在煉焦煤種資源 中，由于煤的性質和質量等原因，并非所有的煤均可用于煉焦。Et前實際生產的 煉焦煤中約有50%用于生產煉焦精煤，其它均作為動力煤使用，使煉焦用煤更趨緊張。2010年我國焦炭產能接近5億噸、比2006年增加1.4億噸、2010年我國產焦炭3.87億噸、比2009年增長9.13%，比十一五初年的2006年增長了30.19%；我國獨立焦化2010年焦炭產量占全國總產量的66.45%、鋼鐵企業占33.55%，同比獨立焦化提高了1.61個百分點、鋼鐵業則下降了1.61個百分點，與2006年相比，獨立焦化下降了1.08個百分點、鋼鐵業則提高了1.08個百分點。總體看，十一五期間，獨立焦化與鋼鐵業各占總產量65%：35%格局無根本性變化。

二、優化配煤技術的措施

1、焦炭質量的控制與預測

為合理地使用煉焦煤，煉焦生產企業對其進行分類及分組組和評價，據此，指 導煉焦生產出質量滿足用戶要求的焦炭。通常，煉焦生產企業依據國家煙煤分類標準對煉焦用煤的分類和分組方法進行采購、使用。但由于國標煙煤分類技術指標的局限性和煤結構的復雜性，使得屬于同一牌號的煉焦煤單獨煉焦時，得到的焦炭質量相差懸殊，在煉焦配煤中的作用有很大差異。因此如何對煉焦用煤進行評價、分類、分組，從而，合理采購和使用，對煉焦生產企業就是一項十分重要的研究課題。目前，評價焦炭質量的主要指標有：灰、硫和反應后強度（CSR）。

第一，焦炭灰分的控制與預測。煤中的灰分在煉焦時全部轉入焦炭中。因此，算出或測出配合煤的灰分，根 據成焦率就可以較準確的預測出焦炭的灰分，從而控制焦炭的灰分。也有企業根據生產數據得出的統計公式或預測模型預測和控制焦炭灰分。

第二，焦炭硫分的控制與預測。煤中的硫分在煉焦時一部分轉入焦炭中，其余部分轉入荒煤氣中。因此，算 出或測出配合煤的硫分，根據成焦率和煤中硫在焦炭和荒煤氣中的分配系數也可 以較準確的預測出焦炭的硫分，從而控制焦炭的硫分。也有企業根據生產數據得 出的統計公式或預測模型預測和控制焦炭硫分。

第三，焦炭熱強度cRl、csR的控制與預測。焦炭熱強度CRI、CSR主要與配合煤的反射率分布、粘結性和結焦性、惰性組分含量、灰成分（灰催化指數）等指標相關。在氣煤、l/3焦煤、肥煤、焦煤、 瘦煤在配煤中煤種齊全且配比范圍合理的條件下，焦炭的熱強度也能實現一定程 度的控制與預測。焦化企業大多是根據生產數據和經驗預測和控制焦炭熱強度， 也有企業根據生產數據和經驗得出的統計公式或預測模型預測和控制焦炭熱強 度。但焦炭熱強度的控制和預測遠比其他指標難。實際情況是：大部分企業其他 指標控制較好，而熱強度指標波動大且較難控制，規律難尋。目前，許多研究單位、大專院校和生產企業均在開展焦炭熱強度的研究工作。

根據生產經驗：焦化廠生產配煤的工藝指標一般可以控制在：Vad 25～28%， Y 1 5～1 8mm，粘結指數G 72～82，奧亞膨脹度b 30～50%，基氏流動度100～ 2000，反射率Rrdm 1.00～1.08，惰性組分28～32%。配煤比合理，控制好這些指標，正常情況下，就能生產出較好的焦炭。尤其是冷態強度能達到一，二級冶 金焦炭質量標準。熱態強度多數情況可以達到較好水平，但可能波動較大。

隨著高爐冶煉技術的提高，要求焦炭質量灰、硫、冷強度和熱強度穩定和提高。傳統的經驗配煤由于不能很好地實現從定性到定量的轉化，尤其是對熱強度的控制難以奏效，若原料煤中有混合煤，就使得焦炭質量控制更加困難，企業只好多配用優質煉焦煤來保證焦炭各項質量指標不低于目標值，使企業的配煤成本增加且浪費了寶貴的優質煉焦煤。采用煤巖學配煤是解決這一問題的有效方法。

2、煤巖配煤技術開展科學配煤

煤巖配煤技術是根據煤巖學的原理，利用煤巖學的檢測方法和煤巖參數，指 導煉焦原料煤管理、配合及其它煤焦工藝參數的調整，預測、控制焦炭質量，以達到穩定、提高焦炭質量、合理利用煤炭資源、降低生產成本的技術理論和技術方法。其特點如下：

（1）煤是不均一的物質，煤是一種復雜的有機物質和無機物質的混合體。煤中有機物質的性質不同，在配煤中的作用不同。因此，可以說每種煤都是天然的配煤。根據煤在加熱過程中的變化，把煤的有機物質按其在加熱過程中能熔融并產生活性鍵的成分，視作有粘結性的活性成分；加熱不能熔融的、不產生活性鍵的為沒有粘結性的惰性成分。

（2）一種煤的活性成分的質量不是均一的，這可用反射率分布圖來說明。活性成分的質量差別可以很大，不但不同變質程度煤差別大，而且即使是同一種煤，所含的活性成分的質量也可有相當的差別。如果以反射率表示一種單種煤中所含不同性質的活性成分（指鏡質組）的組成，則每一種煤的活性成分反射率圖都大體成正態分布。這使得煤鏡質組反射率分布成為鑒別混煤的唯一有效方法。

（3）惰性組分與活性成分一樣，同是配煤中不可缺少的成分，其含量的多少是決定配煤性質的又一重要指標。任何一種合理的煉焦配煤方案，都是不同質量。

（4）成焦過程中，不是煤粒相互熔融成均一焦炭的過程，而是通過煤粒間的 界面反應、鍵合而連接成為焦塊。

三、結束語

綜上所述，通過優化配煤，開發與擴大煉焦煤種，從而可降低煉焦成本，改善焦炭質量，延長焦爐的使用壽命；同時可以合理利用煤炭資源，節約優質焦煤，實現煉焦行業的可持續發展。

參考文獻

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