论文部分内容阅读
我国炼焦煤资源丰富,但肥煤、焦煤资源稀缺。为了合理利用炼焦煤资源,降低炼焦煤原料成本,本文以涟钢焦化厂生产用煤为对象,进行煤的基本性质、工艺性质、煤岩组成、热解特性、容惰能力等分析测试和单种煤及其配合煤的实验焦炉炼焦实验,进而对单种煤的结焦性以及不同煤种间的替换性进行评价和配煤结构优化,在此基础上,选取三种经不同温度处理后的炼焦煤进行溶剂抽提、红外光谱分析,以研究其化学结构与粘结性的关系,结果表明:（1）不同变质程度炼焦煤工艺性质差异较大,1/3焦煤（均值为81.76）粘结指数高于焦煤（均值为78.40）,在受热过程中均能产生一定数量的胶质体,1/3焦煤塑性温度区间为72℃<△t<106℃,焦煤塑性温度区间为54℃<△t<114℃,1/3焦煤的log MF值（均值为3.75）高于焦煤log MF值（均值为2.38）;肥煤的粘结性最好,胶质体数量多,流动度好,log MF值均大于4,塑性温度范围361℃489℃,塑性温度区间宽（△t>108℃）;瘦煤粘结性最差,胶质体很少或没有。（2）经不同温度处理前后的1/3焦煤、肥煤和焦煤的溶剂抽提、红外光谱分析结果表明,三种煤样在CS2/THF混合溶剂中抽提率均随处理温度升高而增加,抽提物中主要含有脂肪族烃和羧基等含氧官能团,煤中的一些灰分等重质组分和芳香结构存在于残渣中;处理温度介于塑性温度区间内的溶剂抽提率与基氏流动度呈现出较好的正相关关系,其相关系数r=0.875。（3）配煤炼焦实验结果表明,不同1/3焦煤间替代,在其它煤种和配比不变时,不同矿点的1/3焦煤所得焦炭质量存在差异,其中淮南1/3焦煤替代大屯1/3焦煤时焦炭质量明显降低(CRI和CSR分别从27.8%和59.4%变为30.4%和52.5%;M40和M10分别从81%和7.9%变为77.2%和8.2%);相同配比下不同矿点的1/3焦煤对焦炭质量影响次序为:萍乡1/3焦煤>大屯1/3焦煤>淮南1/3焦煤;1/3焦煤替代肥煤,焦炭质量略有下降,在其它煤种和配比不变时,用10%淮南1/3焦煤等比例替代万城肥煤时焦炭质量下降最多(CRI和CSR分别从27.8%和59.4%变为27.0%和56.6%,M40和M10分别从81%和7.9%变为78.2%和8.3%),但仍满足高炉用焦质量要求,替代方案可行。（4）利用煤的基本性质可以预测焦炭质量,其预测模型为:M40=-0.182Vdaf+0.313G–1.079Ad+75.308,r=0.9094（n=8）M10=0.0709Vdaf-0.102G–0.00397Ad+14.556,r=0.7829（n=8）CRI=4.128Vdaf–1.018G+1.857Ad+15.021,r=0.9132（n=8）CSR=-5.091Vdaf+1.926G-0.558Ad+34.343,r=0.8589（n=8）（5）与原有配煤方案比较,相同焦炭质量下,配煤结构优化后的配煤比为24%1/3JM,15%FM,55%JM,6%SM,此时,配煤原料成本相对最低。