對淮北煉焦煤的小焦爐試驗分析

文/高春燕（淮北礦業股份有限公司煤炭運銷分公司）

一、概述

隨著淮北礦業精煤戰略的實施，淮北礦業年產煉焦煤近1000 萬噸，煉焦煤質量的好壞直接影響集團公司的效益。煉焦煤主要用來高溫干餾生成焦炭，用于高爐煉鐵。焦炭品質的高低直接取決于煉焦煤的結焦性。為了更好地了解淮北煉焦煤的結焦性，中心化驗室對現階段生產的主要煉焦煤進行了40 千克試驗焦爐煉焦試驗。煤樣的采取、制備、煤質化驗分析、巖相分析、40 千克試驗焦爐煉焦試驗焦炭機械強度、熱強度均嚴格按照相關國家標準要求進行。

二、煤樣來源

淮北礦業煤炭資源儲量豐富，是華東地區唯一煤種齊全的產煤礦區。淮北礦業集團共有3 座中央選煤廠，分別為淮北選煤廠、臨渙選煤廠、渦北選煤廠，煉焦煤產品主要有瘦煤、焦煤、肥煤、1/3 焦煤。本次有1個瘦煤、6 個焦煤、4 個肥煤、4 個1/3 焦煤共15 個煉焦煤樣參與試驗，來源明細見表1。

表1 試驗煤樣來源明細

三、主要試驗設備

1.濕煤破碎機。

2.快速壓緊制樣粉碎機。

3.顎式破碎機。

4.BRICC-M 煤巖自動測試系統。

5.ZWJL-40kg 側裝試驗焦爐。

6.搗固機。

7.ZGZYX-1 型焦炭顆粒制球磨球一體機。

8.HXFQ-5D 焦炭反應性及反應強度測定裝置。

四、試驗條件

爐墻溫度：1050 ℃。

焦餅中心溫度：950 ℃。

結焦時間：17 小時。

裝爐煤水分：10%。

裝煤量（干基）：40 千克。

裝爐煤密度：1 噸/米3。

五、煤質分析

煉焦煤工業分析、膠質層、黏結性指數、巖相分析見表2。

表2 各種煉焦煤質量指標

六、煉焦煤煉焦結果

焦炭耐磨強度（M10）、焦炭抗碎強度（M40）、焦炭反應性（CRI）、焦炭反應后強度（CSR）見表3。

表3 各種煉焦煤試驗焦爐煉焦試驗結果

七、煉焦煤質量和煉焦試驗結果分析

1.從瘦煤來看，淮選瘦煤為帶一個凹口的混煤，與生產實際相符；黏結指數為54，黏結性較好，硫分也在0.50%以下。

2.從6 個焦煤來看，由巖相分析看出，2 號淮選焦煤混煤情況比較嚴重。從黏結性指數看，除了淮選焦煤為81，其他焦煤均在85 以上；從變質程度看，淮北煤都屬于25 號焦煤，淮選焦煤屬于瘦焦煤；從全硫指標看，淮北焦煤都屬于低硫煤，在0.55%以下。

3.從4 個肥煤來看，由巖相分析看出，除了10 號肥煤帶一個凹口外，其他肥煤都顯示為單一煤，說明實際上不同礦點配洗的煤變質程度很接近。從黏結性指數看，G 值均大于90，說明這4 個肥煤的黏結性非常好。4 個肥煤的含硫量均在0.50%以下。

4.從1/3 焦煤來看，4 個煤樣無論是單洗還是配洗，巖相分析均為單一煤。4 個煤樣除了蘆嶺單洗的1/3 焦煤黏結性指數在76，其余3 個都在85 以上，說明具有較好的黏結性。4 個煤樣含硫均在0.40%以下，用其配煤煉焦有利于降低焦炭含硫。

5.從煉焦結果看，淮北瘦煤的機械強度和熱強度數據在瘦煤結焦性中位居前列，其成焦性能較好；淮北焦煤M40 都在87 以上，M10 均在6 以下，熱強CSR均在61 以上，2 號（淮選焦煤）熱強CSR 最低，結果為61.7，5 號（臨焦:袁一10 煤=1:1）CSR 為63.1，其余4個焦煤CSR 均在65 以上，尤其是6 號、7 號配洗煤CSR 達到71 以上，反應性CRI 在16.2～28，與CSR 基本對應；淮北肥煤M40 在80 以上，M10 均在6 以下，熱強CSR 在60 以上，渦北肥煤CSR 高達71.5；淮北1/3 焦煤煉結焦性結果基本相近，M40 都在80～84，M10 在6 以下，數值基本接近6，其CSR 在58 左右。淮北肥煤和焦煤單獨成焦的機械強度和熱強度指標均達到冶金焦一級焦標準。

八、結語

通過對淮北煉焦煤的40 千克小焦爐煉焦試驗結果和煤質化驗分析結果的比較，對淮北礦業近期生產的主要煉焦煤的結焦性能和煤質情況有了初步了解，為淮北礦業煉焦煤的配洗方案提供了可靠的技術支撐和理論依據，從而實現優化配煤、提高產品品質的目標。