我国煤资源丰富,但优质炼焦煤资源较少,一般均使用配煤炼焦工艺,降低生产成本。焦粉作为焦化副产物,具有来源广泛、含碳量高、介电性能好等特点,通常作为瘦化剂回配炼焦。传统的炼焦工艺具有炼焦时间长、能量利用率低、维护成本高等缺点,因此新型高效、清洁炼焦工艺的研发成为目前煤焦化领域研究的热点课题。微波加热具有加热速度快、能量利用率高、运行成本低等特点。因此,研究微波加热炼焦煤和焦粉混合物共焦化工艺技术具有一定的现实意义和理论意义。本文采用自行设计的微波焦化反应装置,系统研究了不同种类炼焦煤(CY焦煤、ML肥煤、RN气煤和BG配合煤)与焦粉混合物共焦化时焦粉配入量、微波加热速率和样品堆积密度对焦炭质量的影响。通过采用自制的粒焦反应性(particulate coke reactivity index,PRI)测定仪、自制的焦炭结构强度和显微强度测定仪、比表面积分析仪(Brunauer Emmeit Teller,BET)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)等表征手段分析焦炭物理化学性质,并以两种商业焦(CC1和CC2)为参照,评判微波焦质量。实验结果表明:随着焦粉配入比例的增加,CY焦煤和ML肥煤微波焦的PRI增大,RN气煤和BG配合煤微波焦的PRI减小;四种煤样微波焦的机械强度均逐渐降低;四种微波焦的孔径分布变宽;微波焦的堆积高度Lc、芳香片层最大堆积个数N、芳香度fa和芳香炭层的芳环数n均呈逐渐增加趋势,石墨化程度升高。随着微波加热速率的增加,使挥发分含量较高的RN气煤PRI降低,而对CY焦煤、ML肥煤和BG配合煤的PRI影响不大;四种煤样微波焦的机械强度均有不同程度下降;四种微波焦的气孔孔径分布变宽,小气孔增多;CY焦煤、ML肥煤和RN气煤微波焦的石墨化程度呈增大趋势。随着样品煤和焦粉混合物堆密度的增大,黏结性较强的CY焦煤微波焦的PRI略有上升,但ML肥煤、RN气煤和BG配合煤微波焦的粒焦反应性总体均呈下降趋势;四种煤样微波焦的机械强度逐渐增大;焦炭气孔孔径分布变窄,气孔壁强度提高;对各煤种焦炭的微晶结构影响也各不相同。综上可知,每种煤样的最佳焦粉配入量各不相同;微波加热速率越大,炼制焦炭的能耗越低;堆密度越大,焦炭的强度越高。通过微波焦与商业焦的各项数据对比,发现加热速率对焦炭质量影响不大,且同时考虑焦粉利用率和结焦时间,在堆密度为0.85g/cm3、加热速率为20℃/min,CY焦煤和ML肥煤的最佳焦粉配入量为20%、BG配合煤的最佳焦粉配入量为10%时得到的微波焦质量均能达到商业焦水平,说明炼焦煤与焦粉混合物微波焦化具有可行性。