一种利用煤岩指标生产高质量冶金焦的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于炼焦配煤技术领域，具体涉及一种煤岩指标生产高质量冶金焦的炼焦 配煤方法。本发明解决了煤岩学理论指导配煤炼焦在生产中难以操作，不能发挥煤岩学指 导配煤炼焦优势的问题。
【背景技术】
[0002] 我国煤炭资源虽然比较丰富，但炼焦煤仅占所有煤炭资源的然而生产冶金焦需要 配入的焦煤、肥煤比例通常达50%以上。随着高炉大型化，大容积高炉对冶金焦的质量要求 更高，由于许多企业炼焦配煤仍以经验配煤29%，而炼焦原料中不可或缺的焦煤和肥煤资 源更少，分别占炼焦煤资源的23%、12%，为主，为了生产高质量冶金焦，常以增加肥煤和焦 煤的配入比例的方式得以实现，但也会造成肥煤和焦煤的配入比例过大，增加了配煤成本， 而冶金焦质量增加幅度较为有限的问题。煤岩配煤目前是最为科学的配煤方法，用煤岩指 标指导炼焦配煤，有利于提高配煤科学性，这对减少优质炼焦煤资源的消耗，降低配煤成本 有重要意义。
[0003] 煤岩理论指导配煤可提高配煤的科学性，如专利CN201010203653. 1，一种生产低 反应性、高热强度焦炭的煤岩配煤炼焦方法，其特征在于：按煤的镜质体反射率不同分布区 间的比例进行配比，控制各个区间〇. 75、0. 76?1. 05、1. 06?1. 50、1. 51?1. 90、 10?40%和彡1.91分布区间）比例，控制熔融比G/Vt(G为配煤粘结指数值，Vt(% )为 配煤镜质组组分含量）的比值在1. 08?1. 20之间。如专利CN02104195. 4,利用煤岩分析 进行配煤炼焦的方法，其特征为，是将参与配煤的单种煤配以惰性物模拟炼焦，得出该单 种煤在不同惰性物含量时的强度指数和该单种煤与惰性物的最佳活惰比，根据 和计算强度指数SI'和组成平衡指数CBI'，并作出等强度曲线。应用时，只要测得 配煤中各单种煤的活性组分含量，就可以计算出配煤的SI'和CBI'值，推测出焦炭的 强度。该专利的煤岩配煤炼焦试验方法是在阿莫索夫和施皮罗法的基础上简化得来的。如 专利CN201210314984. 1，一种适用于捣固炼焦的煤岩配煤方法，其特征在于：按照炼焦用 单种煤的活惰比A/I、镜质组最大平均反射率R_和镜质组随机反射率R6分布比例进行配 比，要求满足混配后的配合煤的活惰比A/I为2. 0?2. 5、配合煤的镜质组最大平均反射率 为1. 00%?1. 40%和配合煤的镜质组随机反射率&分布直方图连续。
[0004] 以上几种炼焦配煤方法存在以下两点不足。其一是方法繁琐，对测定结果准确性 要求较高；其二是在实际配煤生产中难以实现，实用性不强。
【发明内容】
[0005] 针对在顶装煤炼焦工艺下要生产高质量冶金焦需提高肥煤和焦煤比例，而实际生 产中有时肥煤和焦煤存在混煤现象，而且不同批次来煤其混煤程度不同，若仅通过控制肥 煤和焦煤比例，难以保证冶金焦质量，有时也会造成肥煤和焦煤配入比例过高，增加了配煤 成本的问题。本发明的主要目的是在顶装煤炼焦工艺（普遍应用的、普通的）提供一种通 过控制炼焦配合煤的煤岩指标和工艺指标，生产满足大容积高炉需要的高质量冶金焦的方 法。
[0006] 为了实现以上技术目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的。
[0007] 本发明一种利用煤岩指标生产高质量冶金焦的方法，通过控制配合煤的煤岩指标 及其常规指标，使肥煤和焦煤控制在合适比例范围，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：
[0008] 配合煤各种配入比例（按重量百分比计），1/3焦煤或气煤（22?25):气肥煤 (8?15):肥煤（12?17):焦煤（35?44):瘦煤（9?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% ;
[0009] 所述配合煤的常规指标指配合煤的挥发分指标、黏结性指标、最大胶质层厚度指 标，所述配合煤的煤岩指标指配合煤镜质组平均最大反射率1?_在0. 9 %?1. 5 %间分布范 围所占比例，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16_，镜质组平均最大反射率1?_在0. 9%?1. 5%间分布范围所占 比例控制在48?62%间。
[0010] 本发明所述高质量焦炭是指焦炭抗碎强度M4(l大于85 %，耐磨强度M1(|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。
[0011] 本发明科学原理：
[0012] 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vdaf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16mm。 G和Y这两个指标能够很好地反映配合煤的粘结性。配合煤的煤岩指标是指配合煤的镜质 组平均最大反射率1?_在0. 9%?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，该范围控制在50%左右。
[0013] 与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
[0014] 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；
[0015] 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R_ (0. 9 %? 1.5% )分布范围，实现了生产高强度冶金焦的目的；
[0016] 3、降低了肥煤和焦煤的配入比例，减少了优质炼焦煤资源消耗；
[0017] 4、有利于配煤炼焦成本的降低；
[0018] 5、采用此方法气肥煤配入比例可达15%，肥煤和焦煤配入比例可降低至50%左 右，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】
[0019] 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。
[0020] 采用6m焦炉炼焦，结焦时间20h，干法熄焦。使用的炼焦煤有六大类，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。
[0021] 首先对炼焦煤分别进行全面质量分析；其次对将这些煤种按不同比例设定13种 配煤方案，每个方案选择1/3焦煤或气煤22%?25%、气肥煤8%?15%、肥煤12%? 17%、焦煤35%?44%和瘦煤为9%?10%，得到13个配煤方案，具体方案见表一；保证 灰分Ad在8. 8 %?9. 4 %，硫分St，，在0. 71 %?0. 94 %，干燥无灰基挥发分Vdaf在29 %? 30%，黏结指数G在80以上，配合煤镜质组最大平均反射率Rmax(0.9%?1.5% )分布范围 控制在50 %左右，所炼焦炭质量如表二所示，M4(l值可保持在89左右，M1(l值在5. 2?5. 6之 间，CRI值在22?24之间、CSR值在68?70之间。
[0022] 表一本发明配煤具体方案
[0023]
【主权项】
1. 一种利用煤岩指标生产高质量冶金焦的方法，其特征在于，通过控制配合煤的煤岩 指标及其常规指标，使肥煤和焦煤控制在合适比例范围，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22?25 : 8?15 : 12?17 : 35?44 : 9?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% ; 所述配合煤的常规指标指配合煤的挥发分指标、黏结性指标、最大胶质层厚度指标，所 述配合煤的煤岩指标指配合煤镜质组平均最大反射率Rmax在0. 9%?1. 5%间分布范围所 占比例，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16_，镜质组平均最大反射率Rmax在0. 9%?1. 5%间分布范围所占比例 控制在48%?62%之间。
【专利摘要】本发明公开了一种利用煤岩指标生产高质量冶金焦的方法，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(0.9％～1.5％)分布范围，实现了生产高强度冶金焦的目的。采用此方法肥煤和焦煤配入比例可降低至50％左右，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。
【IPC分类】C10B57-04
【公开号】CN104593028
【申请号】CN201510020796
【发明人】张代林, 王坤, 张小勇, 郑明东
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月15日