煉焦工藝及用煤技術發(fā)展

杜艷玲 全宇 張所威

摘 要：煉焦工藝作為鋼鐵冶金行業(yè)中生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，在整個鋼鐵冶金領域中起到了至關重要的關鍵作用。為實現(xiàn)進一步提升煉焦工藝質(zhì)量，本文以煉焦工藝概述為切入點，分析了影響煉焦工藝的主要因素，并在提高資源管理能力、應用干熄焦工藝等方面對煉焦工藝及用煤技術實踐提出了多條發(fā)展途徑，旨在為相關技術人員提供參考建議。

關鍵詞：煉焦工藝;用煤技術;發(fā)展途徑

前言：隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對于高質(zhì)量材料的需求日益增加，可隨著優(yōu)質(zhì)煉焦煤儲量的不斷減少，煉焦工藝的地位逐步提高。為實現(xiàn)技術的革新進步，行業(yè)內(nèi)部對煉焦工藝不斷進行研究改善，力求提升綜合技術水平。這也促使著煉焦企業(yè)的整體市場環(huán)境中競爭漸漸激烈。因此分析影響煉焦工藝的實踐發(fā)展途徑十分重要。

1 煉焦工藝概述

現(xiàn)階段，根據(jù)煤化程度，我國區(qū)域內(nèi)的煤炭資源分為焦煤、氣煤與黏煤等種類，并稱為煉焦煤，在傳統(tǒng)的煉焦行業(yè)中有著十分廣泛的應用渠道。同時，通過室式焦爐萃取而成的焦化煤種有著粘結性較差的特點，被稱為非焦煤。煉焦技術受到工業(yè)技術不斷發(fā)展的影響，相關技術得到了長足的進步，取得了很多技術層面的突破性研究成果，工藝水平得到了很大提升。伴隨著焦爐設備借助科技水平不斷進行的優(yōu)化，以及焦化技術的革新發(fā)展，傳統(tǒng)煉焦工藝與手段逐漸向成熟化發(fā)展，逐步推廣運用于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)當中，并且由于在技術層面上的優(yōu)勢，能夠進一步改善我國現(xiàn)階段焦煤資源匱乏的問題。在煉焦工藝技術中，主要分為機焦與土焦，其中機焦占據(jù)了主要比重，約為九成左右。機焦技術中包括配煤煉焦與搗固煉焦兩個方面，在采用相應技術加工后，經(jīng)過配煤、搗固加工、煉焦爐分解等工藝環(huán)節(jié)，最終熄焦作業(yè)后生成焦炭，完成整個煉焦工作[1]。

2 影響煉焦工藝的主要因素

能夠影響到煉焦流程成果的因素比較多，下文在對煉焦工藝進行了淺要分析的基礎上，在煤料堆密度、入爐煤的粉碎技術以及煤料加熱速度這幾個方面進行研究，并對其影響煉焦用煤范圍的原因進行了闡述，進而為提升煉焦工藝發(fā)展，加速我國工業(yè)進步作出參考作用。

2.1煤料堆密度

在對煉焦工藝產(chǎn)生影響的因素中，煤料堆的密度問題帶來的影響最為直接，在實際操作中，煤料堆密度直接反映在了煤料的間隙上，當煤料堆密度變小時，煤料的間隙會增大，使得煤料堆間隙中填充的膠質(zhì)體量增加，用量增多，進而影響到后續(xù)煤料的結合狀態(tài)，從而對煤料的焦化效果產(chǎn)生較大影響。此外，在煤料煉焦的操作過程中，由于一些化學及物理反應影響，在煤料中會產(chǎn)生反應氣，反應氣會使得煤料堆中的煤粒受到填充影響，提升煤料堆中煤粒間的結合能力，并加強反應產(chǎn)物的密實性，使氣體逸出時阻力增加，并提升了膨脹壓力。上述變化會影響煤料界面的結合效果，并提升煤料結構煉化的穩(wěn)定性，進而提高煤炭的粘結性與結構穩(wěn)定性，有助于提升煤炭的整體質(zhì)量。

2.2入爐煤的粉碎工藝

入爐煤的粉碎工藝也是影響到煤料煉焦成效的重要因素之一，由于其特點與結構特性，如果將煤料視為有機巖石進行研究，可以發(fā)現(xiàn)在入爐前開展煤塊的粉碎工藝中，不同狀態(tài)與特點的煤塊粉碎特性存在差異，例如鏡煤等種類擁有較為優(yōu)秀的抗碎特性，在入爐粉碎中很難將其粉碎。而絲炭、暗煤等被分配在煤料的粗粒級中，這種情況會直接影響到煤爐質(zhì)量分布的均勻特性，進而導致煤爐組分中各成分產(chǎn)生收縮性反應。

2.3煤料加熱速度

在進行煉焦的實際操作過程中，需要對煤料進行加熱處理，在加熱中煤料會發(fā)生軟化并產(chǎn)生膠質(zhì)體，而加熱速度會直接影響到膠質(zhì)體的產(chǎn)生數(shù)量與質(zhì)量，進而對煤料的膨脹性與流動特性產(chǎn)生很大的影響，并且，煤料加熱速度還會在一定程度上影響到焦煤的流動性與黏結程度。

3 煉焦工藝及用煤技術實踐發(fā)展的途徑

3.1提高資源管理與利用效率

由于煉煤焦化工藝逐漸走向成熟化，煉焦用煤工藝不斷取得新的研究進展與技術進步，后續(xù)煉焦工藝及用煤技術的發(fā)展將邁進新的階段。為實現(xiàn)這一目標，應加強實踐發(fā)展步伐，提高資源管理能力與資源利用效率。同時進行多方面的技術嘗試與研究，對多種煉焦工藝進行技術路線創(chuàng)新。首先，需要不斷開拓新型煤礦資源，綜合利用多煤種，提高煤礦資源的利用效率，增強現(xiàn)階段資源的使用可持續(xù)化發(fā)展，并積極尋找新的煤礦資源。同時，需要對于已開采的煤礦資源進行完善化管理，并結合各地區(qū)的特色煤料種類對煤煉化工藝水平進行針對化監(jiān)控與調(diào)整，做好焦煤工藝流程的監(jiān)督與管理工作，保障焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定性。

3.2應用干熄焦工藝

干熄焦工藝是為完成冷卻焦炭任務而研發(fā)的新型工藝技術，其利用的冷卻介質(zhì)是溫度較低的惰性氣體，紅焦進入干熄爐后，內(nèi)部的惰性氣體與干熄爐內(nèi)焦煤進行了熱量交換，大幅度降低了焦煤溫度。在這項冷卻技術的發(fā)展過程中，其技術逐漸調(diào)整越來越完善，應用逐漸成熟化，在實際應用中產(chǎn)生的熱量回收、濕熄焦污染等問題逐漸得到了顯著解決，具備實際應用價值，是煉焦工藝未來實踐發(fā)展的良好應用手段之一，在廣泛應用后，將對焦炭整體質(zhì)量帶來積極影響[2]。

3.3應用煤調(diào)濕技術

作為一種蒸汽管回轉干燥技術，煤調(diào)濕技術將煙氣攜濕降氧與間接傳熱技術進行了充分結合，并將其應用于熱源與載氣。這一技術手段的發(fā)展對我國煉焦工藝的技術水平起到了推動作用，并在節(jié)能環(huán)保領域有著重要的影響作用，在實際應用中煤調(diào)濕技術能充分提升煉焦工藝的成品質(zhì)量，有助于提升經(jīng)濟效益，并使煉焦領域的技術發(fā)展在實踐中得到長足的進步。

3.4應用脫硫脫氫制酸工藝

脫硫脫氫制酸工藝是煉焦工藝技術中的重中之重，通過對煤氣使用脫硫脫氫手段，使得煤氣存的得到進一步提升，降低煤氣在實際應用中對環(huán)境產(chǎn)生的污染作用，在環(huán)境保護方面有著非常重要的貢獻意義，并對生態(tài)可持續(xù)發(fā)展起到積極推動作用。在未來的實踐發(fā)展應用中，脫硫脫氫制酸工藝有著重要的實踐空間，現(xiàn)階段常用的煤氣脫硫脫氫技術包括了AS法脫硫脫氫技術、HPF氨法脫硫脫氫技術等手段，在實際應用中卻存在著一定的缺陷與不足，存在著脫硫效率不高、存在污染廢液、腐蝕器械等問題，需要在后續(xù)研究中加以突破，不斷開拓創(chuàng)新，改善相關技術，實現(xiàn)脫硫脫氫技術以及煉焦工藝的進一步發(fā)展。

3.5應用煤預熱技術

在實際工作中，煉焦對于煤的預熱采用的是在戶外對于煉焦煤料施加近兩百度左右的高溫，隨后在室內(nèi)進行煉焦。同時在這個過程中由于煤料的預熱效果等具有不同的變化，會進一步導致裝爐煤的密度產(chǎn)生一定的變化，但隨著堆煤密度分布的優(yōu)化性調(diào)整，會導致炭化室內(nèi)溫度產(chǎn)生變化。在這種持續(xù)放溫的狀態(tài)下，煤料中的膠質(zhì)體之間的溫度間隔逐漸增加，這種狀態(tài)有利于進一步增強煤料之間的黏結性，并影響焦炭的質(zhì)量[3]。在這個過程中，需要謹慎關注煤的預熱過程，充分控制器膨脹力所帶來的電流強度差異，在進行煉焦的過程中，焦油的產(chǎn)出量會進一步提高，同時苯等產(chǎn)物的產(chǎn)數(shù)量會相應地隨之減少。因此在考慮煤的預熱裝置時要進行多方面準備，考慮到煤粒會受到高溫影響而產(chǎn)生特性變化。還需要引進先進技術設備相關技術安排，進一步保證煤料能有進行相對均勻的受熱，進而提升煤料的生產(chǎn)能力，提升煉焦工藝質(zhì)量。

結論：綜上所述，為保障我國鋼鐵冶金業(yè)的穩(wěn)定順利發(fā)展，需要充分考慮到現(xiàn)階段我國煉焦煤資源逐漸匱乏的現(xiàn)實問題，加強對于煉焦工藝技術的重視程度。持續(xù)優(yōu)化煉焦工藝的實踐應用，有利于提升煉焦企業(yè)在整體市場中的核心價值與綜合競爭力，為鋼鐵冶金業(yè)提供源源不斷的資源供應與技術支持。為我國工業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展提供堅實保障。

參考文獻：

[1]曹宇.煉焦配煤技術及其生產(chǎn)實踐[J].化工設計通訊，2019（04）：32-33.

[2]孫喜燕.干熄焦工藝對焦炭性能的影響[J].山西化工，2020（03）：73-74.