煉焦工藝條件對焦炭強度的影響分析

龐健 孟巖 禹國家

摘要：中國是一個煤炭使用大國，不斷的在煉焦工藝上進行摸索，目前我國的煉焦工藝已經有了很大的進步，各種技術也是越來越成熟，焦炭的強度也在不斷的提高，隨之而來的就是焦炭的質量也在不斷的提高。本文對煉焦工藝條件對焦炭強度的影響進行分析，旨在為煉焦工藝的發展做出一點貢獻。

關鍵詞：煉焦工藝條件;焦炭強度;影響

焦炭在高爐冶煉過程中有著別的材料所沒有的作用，它具有特殊性，可以支撐骨架，還可以用做燃料和氧化還原反應中的還原劑，是其它材料不能替代的，焦炭的強度直接影響煉焦技術的進行和焦炭的質量。

一、煉焦工藝發展

把我國目前可以使用的煤炭主要可以分為以下幾類：無煙煤、煙煤、褐煤，煙煤中有貧瘦煤、瘦煤、肥煤、焦煤、氣煤、氣肥煤煤等，這些都是現在在煉焦工藝中普遍應用的種類，是煉焦用的煤炭。還有一些煤炭是結不了焦的弱黏結煤、非黏結煤，被稱作非焦煤。但是煤炭是不可再生資源，使用到的地方非常的多，而能夠用于煉焦的煤卻有限，所以現在各個國家都把目光放在了非焦煤上，希望能最大程度的使用非焦煤煉制焦炭。

二、煉焦工藝簡介

目前，我國使用的煉焦工藝技術主要有以下幾種：一是粉碎工藝。煉焦時使用的煤一般有十幾種，分成好粉碎的和不好粉碎的兩類，好粉碎的叫焦煤、肥煤，不好粉碎的就是氣煤瘦煤，通常都是用粉碎機粉碎的，因為每一類煤的特點不同，所以粉碎出來的煤塊大小也不一樣，有時候還需要進行第二次粉碎。二是成型煤工藝。成型煤工藝是一種新型工藝，是把配煤和粘合劑為材料設計出來的，主要使用的技術就是成型煤和粘合劑技術。使用成型煤工藝主要依賴于混煤機、成型機、網式輸送機和粘結劑添加裝置等設備，主要的步驟就是先把煤放到配煤槽里，然后再用粉碎機把這些煤粉碎，在進行攪拌，再把煤塊和煤粉分開，最后，先把一部分粉煤通過工藝技術進行加工，再與剩下的粉煤一起進入煤塔裝爐。三是煤調濕工藝。煤調濕工藝就是用某一種方法把煤的外在水分降低，一般是控制在百分之十以下。四是干熄焦工藝。干熄焦工藝包含兩部分，干法熄焦和濕法熄焦，其中干熄焦的流程主要是焦炭流程、惰性氣體流程、鍋爐水汽流程、除塵流程等。

三、焦炭強度的影響因素

焦炭的強度守著很多因素的制約。一是煤的特點和它所含的成分。一般情況下，焦炭中的含灰量、含硫量和含磷量決定著練煤的成分，直接決定了焦炭的強度。就比如，在原料煤中加入氣煤，可以讓焦炭的形狀變的細長，而且塊很小;而在煤中加入瘦煤和焦煤，可以讓焦炭的裂紋減少，收縮性好，而且塊度很大，煤中要是加入太多雜質的話會對焦炭的強度有很大的影響，會導致焦炭的質量不好，再就是煤會粉碎到什么程度，是塊大還是塊小也會對焦炭強度有所影響。二是煤炭在進入煤爐煉制過程中的水分多少也嚴重影響著焦炭的強度，第一影響的就是堆密度，水分和堆密度成反比例，水分越大堆密度越小，水分越少堆密度越大;第二受影響的就是爐內的溫度，水分的多少可以直接控制爐內溫度的高低，決定焦炭形成的時間，決定焦炭質量的好壞。三是配合煤的大小對焦炭強度也有影響，這樣就使得煤的粉碎過程十分重要，要先把粉碎工作做好再去進行配煤然后是煉焦。在堆密度相對固定的情況下，煤的大塊小塊能夠影響焦炭的強度。四是堆密度對焦炭強度也有著直接影響，水分對堆密度有著影響，進而對焦炭強度有影響，堆密度對焦炭強度也有著直接影響。要想獲得好一點的焦炭，就要在爐內加大煤原料的堆密度，使煤塊都緊緊的挨在一起，這樣可以使焦炭的機械強度提高。五是煉焦時的加熱制度對焦炭強度也有所影響。使結焦速度加快可以讓焦炭變的更加堅固，但是加快結焦速度又會影響焦炭的質量，這時就要靠爐內加熱制度來實現這一操作，在焦炭馬上就要結成是提高溫度不會影響焦炭的質量，因此精準控制溫度可以影響焦炭質量。

四、解決影響焦炭強度的辦法

（一）解決影響因素

第一，要對煤原料的成分進行精確了解，分析煤中所含的灰分、硫分和磷分的用處，在理論上做好基礎工作，把握好煤原料中的雜質和煤塊的大小，計算好這些因素對焦炭強度的影響，在理論上保證焦煤的質量達到最好。第二是要控制好煤爐內的濕度，把握好水分的多少，水分既影響堆密度又影響爐內溫度，因此解決水分問題也是同樣的重要，通過水分控制煤爐的溫度，進而控制焦炭的煉成時間，提高焦炭的強度和質量。第三，還可以通過其他的焦炭工藝對焦炭的強度進行加強，就比如，在成型煤工藝中，它是一種新的煉焦方法，關鍵在于每一種原料煤的比例，必須嚴格控制原料煤的比例在精準的范圍內，然后在放入到煤爐中進行煉制。第四是嚴格控制爐內煤塊的密度，將煤塊都緊緊放在一起，防治煤塊松松散散，不能形成好的焦炭。五是嚴格控制煉焦的加熱時間，按照加熱制度進行加熱。

（二）了解煉焦工藝的發展趨勢

一是要明白煤炭資源是不可再生的，為了國家的長遠發展，要找到新型煤炭資源，即時是現在的煤炭還夠使用，但是要防患于未然，總有一天煤是會被用盡的，不知道經過多少年才會在生產出來，所以要找到替代品。同時在不斷改進優化煉焦技術，最大程度化的利用煤炭資源，使煉制出來的產品盡可能的都是焦炭而沒有廢品。二是要完善煉焦工藝。在努力尋找外部資源的支持時，還要不斷的完善自身工藝水平，這也是穩定焦炭強度的重中之重。

五、結束語

煉焦工藝技術對我國焦炭煉制來說至關重要，焦炭也是高爐冶煉的原材料，是不可替代的，隨著我國煉焦的煤資源越來越少，會對我國煉焦行業的穩定發展帶來深遠影響，也會對我國的整個鋼鐵業格局帶來影響。但是現在的鋼鐵行業對煉焦工藝的發展趨勢感到非常的模糊，沒有明確的創新目標。對發展趨勢感到模糊的原因是原料煤的煤礦逐漸的枯竭，沒有找到明確的代替品。煤資源的枯竭導致鋼鐵行業對煉焦工藝產生一種放棄的心理，無法進行每一時間段的創新，保證不了焦炭的強度，限制了煉焦工藝的發展。要想改變這種現象，就要對我國的煉焦工藝進行深入的研究，發現其中存在的問題并進行解決。進行對傳統工藝的改進，批判繼承，要積極的尋找可以進行替代常規工藝非焦煤的煉焦新技術。

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