配合煤细度对煤粉含量和焦炭质量的影响

细度是考量炼焦煤粉碎程度的一种指标。细度过高或过低都会影响焦炭的质量和产量。为适应捣固炼焦对装炉煤的要求,本厂工艺采用设有硬质煤预粉碎的先配煤、后分组粉碎、再混合的工艺流程。但自我厂试生产以来,出现焦炭的冷热强度合格率低,煤气夹带煤粉现象比较严重,造成上升管、桥管、氨水喷头、初冷器等系统阻力增大,且易堵塞,焦油黏稠含渣率高等问题,为解决如上系列问题我们对单种煤和配合煤做细度试验,并对实验数据进行了分析,得出不同煤种粒度的差异,确定了选择性粉碎工艺和该配煤比下配合煤的最佳细度值,同时使如上问题得到一定程度的改善。

1 炼焦煤不同筛分细度研究

1.1 对配合煤做细度试验分析

试验研究所用配合煤配比为木里肥煤:乌海肥煤:大头羊贫煤=55:35:10,配合煤取自B101转运站自动取样机,筛分结果如表1。

从表1可以看出,同一煤源,同一配比下本厂配合煤存在如下问题。

目前本厂煤的细度用<3mm粒级煤占全部配合煤的质量分数来表示。由表1看出,不同时间下配合煤中<3mm的百分比分别占88.15%、89.70%、89.47%,基本符合捣鼓炼焦对入炉煤细度的要求(90%±2%)。

细度过高,从表1可以看出<0.5mm的百分比分别为55.65%、57.35%、57.47%,其中<0.25mm的百分比分别占44.05%、45.35%、45.57%。

1.2 对各单种煤做细度试验分析

我厂为了更好的控制装炉煤的粉碎细度及装炉煤的粒级分布,青海木里煤及难粉碎的硬质煤先进行预粉碎后进入配煤室,配合后再经二次粉碎,使煤料粒度分布更均匀。取各单种煤粉碎前后筛分结果如表2。

从表2可以看出,各单种煤在预粉碎前后粒度存在以下问题。

预粉碎前贫瘦煤的中<0.25mm的百分比已达37%;

预粉碎后,贫瘦煤存在过度粉碎的现象。从表2发现粉碎后粒度>3mm的百分比为:焦煤21%、贫瘦煤9%、肥煤30%,<3mm的百分比为:焦煤79%、贫瘦煤91%、肥煤70%,其中仅贫瘦煤<0.25mm占54%。

根据表1和表2可以得出,混合煤中<0.25mm粉煤含量超标的原因是因为:

肥精煤、焦精煤中粉煤的含量略高;

贫瘦精煤中粉煤含量高;

贫瘦精煤的过度预粉碎。

2 不同粒度煤的煤质分析

煤的细度将直接影响其性质。就生产所用煤种在不同粒度下做煤的工业分析,分析方法按照相应国标进行测定。

2.1 粒度对煤灰分的影响

不同煤灰分的测定结果如图1所示。灰分是惰性物质,装炉煤灰分高,则黏结性减弱,焦炭强度降低。而灰分来源于成煤原始物质中所含的矿物质、在成煤和采集过程中夹带的沙粒和矸石。从图1看,木里焦煤在粒度>13mm和<0.25mm时灰分最高,在3-13mm时灰分随粒度的减小而减小,在3-0.25mm时灰分随粒度减小而增大。乌海肥煤呈现同样的趋势。贫瘦煤在>13mm时灰分最低,在<0.25mm时灰分最高,在0.25-13mm时灰分随粒度的减小而增大。从三种煤的趋势来看,煤的灰分主要集中于<1mm的细粒和>13mm的粗粒中。

2.2 粒度对挥发分的影响

配合煤中挥发分过高,焦炭的机械强度下降。对不同煤在不同粒度时的挥发分测定结果如图2。从图2可以看出煤粒度对挥发分的没有显著的影响。

2.3 粒度对黏结指数的影响

粒度对黏结性影响很大,细度过高,黏结性煤会发生“破黏”现象,导致装炉煤的黏结性和堆密度下降,使得焦炭的质量和产量降低。图3是不同煤粒度的黏结指数的测定结果。从图3可以看出各种煤在粒度0.25～1mm时随粒度的减小黏结指数显著降低。

2.4 细度对硫分的影响

不同粒度煤的硫分测定结果如图4所示。从图4可以看出,所有煤种硫分随粒度的减小呈上升趋势。原因可能是煤料经过洗选时只除去粗颗粒状存在于煤中的无机硫,而以细小颗粒嵌布在煤中无机硫较难除去,所以细度越细的煤,硫含量越高。

3 结论

(1)综合本厂煤的筛分细度组成和煤的工业分析,煤粒度在1～3mm及3～6mm的范围内各项指标比较好;

(2)焦化企业实际生产中配合煤细度应根据实际煤源质量情况采取选择性粉碎工艺,严格控制<0.5mm的粒级比例,不宜过细。细度过高,黏结性煤会发生“破黏”现象,会导致装炉煤的黏结性下降,使焦炭的质量和产量降低。

(3)根据本厂实际生产结果来看,应选择弃去细度过高的煤,以提高配合煤的黏结性,而且还降低了煤的灰分,以提高焦炭的强度,避免了炼焦装煤时煤粉过大,堵塞管道等问题,还降低了焦油渣率,提高了焦油的质量。

摘要：为研究炼焦煤在不同粒度下的性质,解决炼焦生产过程中出现的系列产品质量和环境污染问题,对配合煤和单种煤进行了分析与研究,对各单种煤即煤木里焦煤、乌海肥煤、大头羊贫瘦煤进行筛分,分别过13mm、6mm、3mm、1mm、0.5mm、0.25mm标准筛,并对不同粒级下的单种煤做煤质分析,研究了对灰分、挥发分、黏结指数的影响趋势,为单种煤选择性粉碎提供了一定的理论基础,优化了炼焦配合煤细度。

关键词：配合煤,单种煤,细度

参考文献

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