3工业用煤质量要求简介hny.docx
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1、3 工业业用煤质质量要求求简介一、煤焦焦用煤对对煤质的的要求1 、单单种炼焦焦煤的结结焦特性性及其在在配煤中中的作用用( 1 )气煤煤气煤煤在加热热时能产产生较多多的胶质质体但但这种胶胶质体的的热稳定定性差,容容易分解解。气煤煤由半焦焦转变为为焦炭时时,产生生大量挥挥发物:因此收收缩度大大,形成成焦炭纵纵裂纹多多,块度度小,机机械强度度名日氏氏。但在在配煤中中配入气气煤,可可以音化化工产品品的回收收率降降低煤的的膨胀压压力。( 2 )肥煤煤肥煤煤在加热热时能产产生大量量胶质体体热稳稳定性较较好成成焦时熔熔融性较较好,但但是由于于肥煤成成焦时,其其内部应应力未及及时松驰驰。会产产生较多多的横裂裂
2、纹。肥肥煤在配配煤中的的作用很很重要。被被认为是是基础煤煤,因此此它具有有很强的的粘结力力,可以以粘结一一部分弱弱粘煤炼炼成强度度较好的的冶金焦焦炭。( 3 )焦煤煤(通常常称主焦焦煤)。炼炼焦煤具具有中等等挥发分分与中等等胶质层层,单独独炼焦时时形成热热稳定性性很好的的胶质体体。能炼炼制成块块大、裂裂纹少、耐耐磨性好好的焦炭炭,在工工业不发发达时常常用它单单独炼焦焦。但在在现代室室式焦炉炉中用焦焦煤单独独炼焦时时,由于于收缩小小,膨胀胀压力大大,造成成推焦困困难甚甚至损坏坏焦炉。在在配煤中中它可以以起到提提高焦炭炭强度的的作用。( 4 )痰煤煤。瘦煤煤在加热热时产生生的胶质质体t 少,形形成
3、的焦焦炭块度度大,裂裂纹少,但但不耐磨磨。在配配煤中配配入瘦煤煤可以增增加焦炭炭的块度度。2 、焦焦炭在高高炉炼铁铁中的作作用高炉炉炼铁使使用的炉炉料包括括铁矿石石天然然矿石、烧烧结矿或或球团矿矿)、溶溶剂(石石灰石或或白云石石)和焦焦炭,炉炉料从炉炉顶依次次分批装装入炉内内焦炭炭在高炉炉炼铁中中的作用用可以概概括为:( l )提供供热量焦炭在在焦炉风风口前的的回旋区区内激烈烈燃烧,燃燃烧产生生的热能能是主炉炉冶炼过过程中的的主要热热源。( 2 )还原原作用。焦焦炭是回回旋区内内姗烧生生成的高高温煤气气。在上上升过程程中将热热能供给给炉料,使使之与焦焦炭发生生吸热反反应,生生成COO 和HH2
4、 ,随随后COO 与铁铁矿石中中的铁氧氧化物发发生还原原反应转转化为金金属铁( 3 )骨架架作用。高高炉冶炼炼过程都都发生在在煤气上上升和炉炉料下降降的相向向运动和和相互作作用之中中,整个个料柱的的透气性性是高炉炉运行的的关键。在在料柱上上部,焦焦炭起煤煤气流分分配层的的作用;在料柱柱中部焦炭起起骨架作作用,支支撑着已已经熔融融的铁矿矿石,使使煤气正正常上升升:在料料柱下部部,高温温下仍以以固态块块状存在在的焦炭炭与已经经成为液液态的铁铁水和熔熔渣混在在一起,成成为煤气气上升与与铁水、炉炉渣下降降的疏松松骨架3 、焦焦炭质量量标准( l )抗碎碎机械强强度(MM40 ) ,指指焦炭在在转鼓中中
5、转动一一定时间间后,大大于400mm的的重量所所点试样样总质量量的百分分数。( 2 )抗耐耐磨强度度(M110 )。指指焦炭在在转鼓中中转动一一定时间间后,小小于IOOmm 的质量量所点试试样总总质量的的百分数数。4 、焦焦炭质量量对高炉炉炼铁的的影响( 111 )抗抗碎强度度M400 、抗抗磨强度度M100 的影影响,MM40 每降11 % ,高炉炉利用系系数降低低3 一4 % ,焦焦比(冶冶炼1tt 生铁铁所消耗耗的焦炭炭的质量量)增加加1 . 3 一55% , M110 每每降低00 . 1 % , 高炉生生产能力力提高00 . 3 一1 . 33 % ,焦比比降低00 . 2 % 00
6、6 % . 2 )硫硫分。炼炼焦时,煤煤中的硫硫分约660 转入焦焦炭,硫硫是焦炭炭中的有有害杂传传,能使使生铁变变脆。为为了脱除除焦炭过过高的硫硫分,需需增加溶溶液石灰灰石和焦焦炭的用用量,从从而降低低了高炉炉的利用用系数,使使生铁产产量下降降,焦炭炭的硫分分每提高高0 . 1 % ,石石灰石和和焦炭的的用量将将分别增增加3 . 77 和和1 . 8 % ,高高炉生产产能力降降低2 一2 . 5 。冶金金焦的硫硫分规定定不大于于0 . 8 。( 3 )灰分分。炼焦焦时,煤煤中的灰灰分全部部转入焦焦炭,如如精煤灰灰分8 % ,焦焦炭灰分分就会达达到122 左左右。焦焦炭灰分分每提高高1 % ,
7、焦焦炭用量量增加22 一一2 . 5 % ,溶溶剂石灰灰石的用用量增加加4 % ,高高炉生铁铁产量降降低3 % ,焦焦炭强度度下降22 . 2 。( 4 )挥发发分。根根据焦炭炭的挥发发分可以以判断焦焦炭的成成熟程度度,挥发发分大于于1 . 5的焦炭炭为生焦焦,小于于0 . 5 一众众7 % ,表表示炼焦焦过火,一一般成熟熟适度的的焦炭挥挥发分在在1 左右( 5 )水分分。焦炭炭水分一一般为33 %一一7 % ,水水分变动动,影响响计量并并引起高高炉炉况况波动。5 、主主要炼焦焦工艺介介绍( 1 )配煤煤炼焦。是是将气、肥肥、焦、瘦瘦不同煤煤种的煤煤,按一一定比例例进行配配比,在在自然状状态下
8、由由焦炉顶顶部装入入焦炉进进行炼焦焦的工艺艺一般般配比为为气煤225 、肥煤煤15、瘦煤煤10 、主主焦煤和和l / 3 焦煤550 % ,配配煤后干干燥无灰灰基挥发发分在225左左右,我我国武汉汉钢铁公公司、莱莱芜钢铁铁公司、马马鞍山钢钢铁公司司、上海海焦化厂厂等许多多大型焦焦化企业业均采用用配煤炼炼焦工艺艺。( 2 )捣固固炼焦,即即将配煤煤在捣固固机内捣捣实成体体积略小小于炭化化室的煤煤饼后,推推入焦化化室进行行炼焦。煤煤料捣固固后,一一般堆密密度可由由散装煤煤的0 . 772t/m3 提高到到0 .95 一1.15tt/m33;因而而煤粒接接触致密密,使结结焦过程程中胶质质体充满满程度
9、大大,并减减少气体体析出速速度,从从而提高高膨胀压压力和粘粘结性,使使焦炭结结构致密密。但随随着粘结结性的提提高,煤煤料结焦焦过程中中的收缩缩应力加加大;因因此,对对枯结性性较好的的配煤,所所得焦炭炭裂纹增增加,块块度和强强度均要要下降据此,对对于气煤煤配量较较多的配配煤,在在粉碎配配入适当当数量的的瘦化组组分(焦焦粉或瘦瘦煤等)和和少量焦焦、肥煤煤的条件件下,可可以得到到抗碎和和耐磨指指标均较较好的焦焦炭。捣捣固炼焦焦是近几几年发展展起来的的一种新新的炼焦焦工艺,可可增加气气煤或弱弱粘煤配配比气气煤配比比可配到到65 以上上,配合合后干燥燥无灰基基挥发可可在299 一一34 之间间,水分分在
10、9 一111 % 之间间,焦炭炭的强度度较好。捣捣固炼焦焦适合在在我国强强粘结煤煤紧缺的的国情,近近几年发发展较快快,如青青岛管道道煤气公公司、蒙蒙西焦化化及近几几年新上上的焦炉炉多采用用这种工工艺。6 、炼炼铁高炉炉对焦炭炭质量要要求( 1 )配煤煤灰分。配配煤中的的灰分在在炼焦后后全部残残留于焦焦炭中,成成为生产产冶金焦焦的主要要质量指指标之一一:因此此应当控控制配煤煤的灰分分。煤的的成焦率率一般在在75 左右右。由于于配煤中中灰分全全部转入入焦炭中中,所以以焦炭的的灰分要要比配煤煤灰分高高1.33 倍左左右,在在生产要要求配煤煤灰分小小于100 % .( 2 )配煤煤硫分、硫硫分煤中中通
11、常以以黄铁矿矿、硫铁铁矿和硫硫的有机机化合物物三种形形式存在在。通常常分选一一般只能能除去黄黄铁矿硫硫。而配配煤中的的硫约有有85 %-90 残留留于焦炭炭中,因因此配煤煤中的硫硫分越低低越好,炼炼焦配煤煤的硫分分一般应应小于11 . 0 。( 3 )配煤煤挥发分分为了了满足钢钢铁工业业对冶金金焦的需需要,又又能尽量量多生产产化学产产品,项项装机焦焦配煤干干燥无灰灰基挥发发分一般般在255 一一30 中受资源源限制,我我国炼钢钢焦配煤煤中的气气煤用量量一般较较高,有有的焦化化厂配煤煤挥发分分达到332 。近几几年来,根根据我国国肥煤、主主焦煤紧紧缺的资资源情况况,大力力推广捣捣固炼焦焦新工艺艺
12、,气煤煤配比可可以达到到75 % ,配配煤干燥燥无灰基基挥发分分超过334 。( 4 )配煤煤的胶质质层厚度度。胶质质层是表表示煤在在加热时时产生液液体的数数量的指指标配配煤中必必须具有有一定的的液体物物质来粘粘结其他他不能熔熔融的物物质,使使之成为为坚固的的冶金焦焦炭。配配煤对胶胶质体的的要求厚厚度为115 一一20mmm但但某大型型焦化厂厂多配气气煤后的的配煤胶胶质厚度度仅为113 一一14mmm,也也炼出了了较好的的冶金焦焦炭 以上几几个指标标是依据据单种煤煤的相应应指标及及配煤比比例,按按加权平平均法计计算的。二、高炉炉喷吹和和烧结用用煤对煤煤质的要要求1 、高高炉喷煤煤对煤质质的要求
13、求高炉喷喷吹技术术是将粉粉状煤和和高炉热热风一起起从高炉炉风口喷喷入高炉炉,在风风口前燃燃烧,产产生热量量和一氧氧化碳,作作为高炉炉的热量量和还原原剂,代代替部分分焦炭进进行高炉炉冶炼,从从而节省省焦炭。目目前 我国国高炉平平均喷吹吹量达到到1200kg/t 铁铁,宝钢钢高炉喷喷吹量达达到2660kgg/t 铁,处处于世界界领先水水平。2 、高高炉喷吹吹用煤应应能满足足高炉冶冶炼工艺艺要求和和对提高高喷吹量量的置换换比有利利以便便替代更更多的焦焦炭。高高炉喷吹吹对煤质质性能的的要求及及相关的的指标有有:工业业分析指指标、发发热量、粒粒度及均均匀性、可可磨性、爆爆炸性、反反应性、灰灰熔融性性、燃
14、点点、煤岩岩结构、灰灰成分分分析、比比表面积积和密度度等。归归结起来来主要有有以下方方向( l )煤的的灰分越越低越好好。灰分分含量相相同或低低于使用用的焦炭炭灰分,一一般要求求Ad l22.5 % ,我我国目前前喷吹的的煤粉一一般灰分分含与焦焦炭灰分分含量相相当,或或煤的灰灰分含量量略大于于焦炭灰灰分含量量,在这这两种情情况下,喷喷吹煤粉粉形成的的渣量要要比全焦焦冶炼时时大些;因为在在两者灰灰分含量量相同时时,只有有置换比比为1.0 时时,两者者灰分形形成的渣渣量相等等,而在在置换比比大于11.0 时,喷喷吹煤粉粉灰分形形成的渣渣量将大大于置换换焦炭形形成的渣渣量,但但这种差差异也只只点灰分
15、分形成渣渣量的一一小部分分例如如吨铁渣渣量在4490kkg/tt 左右右,喷煤煤比为1150kkg/tt 左右右,置换换比为00 . 8 ,两两者灰分分比为113 则增加加的渣量量为3 . 99kg/t 铁铁左右,占占灰分形形成渣量量的100 % , 占占吨铁总总渣量的的0 . 8 左右右,如果果喷吹煤煤粉灰分分高于焦焦炭灰分分,则增增加的渣渣量将多多些,例例如煤粉粉灰分为为15 % ,则则增加的的渣为110.55kg/t 左左右,增增加的渣渣量占吨吨铁总渣渣量的22.155, 所以要要求喷吹吹煤粉的的灰分越越低越好好。( 2 )硫含含量越低低越好,煤煤的含硫硫量应与与使用焦焦炭的含含硫量相相
16、同(或或低于),一一般要求求St 0 . 661 。若煤煤的含硫硫量高于于使用的的焦炭含含硫量,为为保证生生铁质量量,必须须增加溶溶剂和燃燃料消耗耗相应应增加排排渣量( 3 )胶质质层厚度度越小越越好。YY l0mmm,这这样可避避免在喷喷吹过程程中结焦焦、堵塞塞喷枪和和风口影影响喷吹吹和高炉炉正常生生产利利用Y 值可以以指导配配煤炼焦焦、一般般Y 值值大的烟烟煤均用用于炼焦焦,Y 值极低低为O 的烟煤煤可作为为高炉喷喷吹用煤煤,如果果用Y 值大的的煤来喷喷吹不仅仅浪费了了炼焦煤煤,而且且在高炉炉风口易易结焦,造造成风口口烧坏或或堵塞喷喷枪。( 4 )煤的的可磨性性好,现现高炉喷喷煤需要要将煤
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