一种提高气肥煤配入比例生产高强度冶金焦的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于炼焦配煤技术领域，具体涉及一种提高气肥煤配入比例生产高强度冶 金焦的炼焦配煤方法。
【背景技术】
[0002] 我国煤炭资源虽然极其丰富，但优质炼焦煤资源如焦煤和肥煤愈来愈贫乏，而生 产高强度冶金焦需配入较高比例的焦煤和肥煤。近年来由于我国钢铁产量增加，导致冶金 焦产量增加也很快，消耗了大量的炼焦煤资源，由于大容积高炉对冶金焦的强度要求更高， 从而更加会消耗了大量的优质炼焦煤如焦煤和肥煤。从长远计，如何结合地域资源优势，将 国内储量较大的气肥煤以较高比例用于配煤中生产高强度冶金焦，对降低配煤成本，减少 优质炼焦煤资源消耗，满足高炉冶炼需要具有十分重要的意义。
[0003] 近年来，由于优质炼焦煤资源短缺，为缓解优质炼焦煤资源供应压力，降低配煤成 本，各国都在寻求能够扩大非优质炼焦用煤资源如气煤、1/3焦煤和气肥煤用量的新工艺， 如捣固炼焦工艺。但提高气煤、1/3焦煤和气肥煤的配入比例会影响冶金焦热强度，捣固炼 焦工艺所产冶金焦在大容积高炉上应用很少。大容积高炉所用冶金焦绝大部分来自顶装炼 焦工艺，但大幅提高气肥煤的配入比例利用顶装工艺炼焦在生产高强度冶金焦方面应用很 少。
[0004] 捣固炼焦工艺作为一种能够增加配煤中高挥发分、弱黏结性甚至不黏结性煤含 量来扩大炼焦原料煤的方法，降低配煤成本，是一项效果较好的煤预处理技术。如专利 201010219153 "一种以蒙西地区1/3焦煤为主配煤生产一级冶金焦的方法"结合当地资源 提高1/3焦煤使用比例，虽然可以生产一级冶金焦，但生产工艺为捣固炼焦工艺，所产冶金 焦难以满足大型高炉炼铁的需要。专利200810098774 "利用高硫、高灰焦煤生产一级冶金 焦的方法"所用工艺仍为捣固炼焦工艺，所产冶金焦同样难以满足大高炉炼铁的需要。
[0005] 以上几种炼焦配煤方法存在以下两点不足。其一是需要大型的设备做支撑，难以 在现有顶装煤工艺上进行，不仅需要大量投资还需要有场地；其二是焦炭质量下降明显，难 以满足大高炉冶炼的需要。
【发明内容】
[0006] 针对提高气肥煤配入比例配煤炼焦会引起冶金焦质量特别是冶金焦热强度大幅 度下降的问题，本发明通过控制配合煤的关键指标，在顶装煤炼焦工艺的基础上，实现了生 产高强度冶金焦的炼焦配煤方法。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。
[0008] 本发明一种提高气肥煤配入比例生产高强度冶金焦的方法，具体配煤方案是：按 重量百分比计，1/3焦煤或气煤：气肥煤：肥煤：焦煤：瘦煤为24:12?18 :12?6 :42 :10 ;
[0009] 配煤精确度98. 5 %以上；
[0010] 配合煤细度：入炉煤细度3mm以下占80%以上；
[0011] 配合煤水分：按重量百分比为10-11% ;
[0012] 挥发分指标Vdaf控制不大于30% ;黏结指数G控制不小于80 ;最大胶质层厚度Y 控制不小于15_ ;配合煤的镜质组平均最大反射率Rmax(〇. 8?1. 5% )分布范围所占比例 不小于50%。
[0013] 本发明科学原理：
[0014] 气肥煤属粘结性较好的炼焦煤，但其高挥发分高，配入炼焦煤后，会提高所炼焦炭 的反应性，从而会降低焦炭的热强度。为了消除提高气肥煤比例对冶金焦强度带来的不利 影响，这里选择配合煤的挥发分指标Vdaf、黏结性指标黏结指数G及最大胶质层厚度Y、配合 煤的煤岩指标来控制配合煤质量。挥发分指标V daf是影响成焦率和冶金焦块度的重要因素， Vdaf控制不大于30%。黏结指数G表征炼焦煤的黏结自身和惰性物的能力，G控制不小于 80,最大胶质层厚度Y表征炼焦煤的炼焦过程中产生胶质体数量，Y控制不小于15mm。G和 Y这两个指标能够很好地反映配合煤的结焦性。配合煤的煤岩特征是指配合煤的镜质组平 均最大反射率1?_在〇. 8?1. 5%间分布范围所占比例，是一个综合的指标，由于焦煤和肥 煤的镜质组平均最大反射率分布大部分处于该范围，保证该范围所占比例使得配合煤具有 一定粘结性和结焦性，该范围控制不小于50%。
[0015] 本发明所述的顶装煤是指普通顶装炼焦煤，其炼焦工艺比较普遍。本发明所指的 高焦炭强度是指焦炭抗碎强度M 4tl大于85 %，耐磨强度M 1(|小于6 %，焦炭反应性CRI小于 26 %，焦炭反应后强度CSR大于65 %的焦炭，完全能够满足2500m3及以上高炉冶炼需要。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
[0017] 1、采用现有顶装煤炼焦工艺路线，工艺简单，且不需要增加预处理设备，更易于应 用；
[0018] 2、克服了传统顶装煤工艺提高气肥煤配入比例使焦炭强度大幅下降的问题，通过 控制挥发分指标V daf、黏结指数G、最大胶质层厚度Y和镜质组平均最大反射率Rmax (0. 8? 1.5% )分布范围，实现了生产高强度冶金焦的目的；
[0019] 3、降低了肥煤配入比例，减少了优质炼焦煤资源消耗；
[0020] 4、有利于配煤炼焦成本的降低；
[0021] 5、采用此方法气肥煤配入比例可达18%，焦炭热强度CSR达到了 65%以上，满足 了 2500m3以上高炉炼铁的需要。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合具体实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。
[0023] 采用6m焦炉炼焦，结焦时间20h，干法熄焦。使用的炼焦煤有六类，即气煤、1/3焦 煤、气肥煤、肥煤、焦煤和瘦煤。气煤来自山东枣庄矿务局和新汶矿务局，1/3焦煤来自河南 平煤集团，气肥煤来自山东新汶矿务局，肥煤山东枣庄矿务局，焦煤来自山西焦煤集团，瘦 煤来自安徽淮北矿务局。
[0024] 首先对炼焦煤分别进行全面质量分析；其次，按重量份比，选择1/3焦煤或气煤 24%、气肥煤12%?18%、肥煤0%?12%、焦煤42%和瘦煤为10%，得到4个配煤方 案如表一所示；保证灰分在8. 8%?9. 4%，硫分在0. 71 %?0. 94%，干燥无灰基挥发分 在29 %?30%，黏结指数在80以上，煤岩指标（配合煤的镜质组平均最大反射率Rmax在 0. 8 %?I. 5 %间分布范围所占比例）在54%?64%，得到的焦炭热强度数据CSR在65 %? 70%的范围内波动，如表一所示。
[0025] 表一本发明炼焦配煤及焦炭质量数据表
[0026]
【主权项】
1. 一种提高气肥煤配入比例生产高强度冶金焦的方法，其特征在于，通过控制配合煤 的关键指标，在顶装煤炼焦工艺的基础上，实现了生产高强度冶金焦的炼焦配煤方法，具体 配煤方案是：按重量百分比计，1/3焦煤或气煤、气肥煤、肥煤、焦煤、瘦煤的配比为24:12? 18:12?6:42:10 ;配煤精确度98. 5%以上；配合煤细度：入炉煤细度3mm以下占80%以上； 配合煤水分：按重量百分比为10?11% ; 所述控制配合煤的关键指标是指配合煤的挥发分指标、黏结性指标、最大胶质层厚度 指标以及配合煤的煤岩特征指标，具体是：挥发分指标Vdaf控制不大于30% ;黏结指数G控 制不小于80 ;最大胶质层厚度Y控制不小于15mm ;配合煤的镜质组平均最大反射率1?_在 0. 8%?1. 5%间分布范围所占比例不小于50%。
【专利摘要】本发明公开了一种提高气肥煤配入比例生产高强度冶金焦的方法，属于炼焦配煤技术领域。该方法通过控制挥发分指标Vdaf、黏结指数G、最大胶质层厚度Y和镜质组平均最大反射率Rmax(0.8～1.5％)分布范围，实现了生产高强度冶金焦的目的。采用本发明方法可使气肥煤配入比例达到18％，焦炭热强度CSR达到了65％以上，能够满足2500m3以上高炉炼铁的需要。
【IPC分类】C10B57-04
【公开号】CN104610992
【申请号】CN201510020847
【发明人】张代林, 黄大中, 张小勇, 郑明东
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月15日