一种综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法

摘要

本发明涉及一种综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法，它包括： Ⅰ 对新煤种进行煤岩分析，反射率标准偏差＜0.10时，煤判定为单一煤种； Ⅱ 对该煤的煤质指标分析，灰分、挥发分、硫分、粘结指数G值、胶质层厚度Y值，与正在用的煤种比对； Ⅲ 用实验焦炉对新煤种炼焦性能评价，并与拟替代的煤种比较，焦炭强度指标有M40、M10和CRI、CSR。 Ⅳ 以新煤种按4%—18%比例替代正在用的煤种，两个配煤方案用实验焦炉进行实验，焦炭强度指标为M40、M10和CRI、CSR。 Ⅴ 对新煤种在工业用7.63m焦炉上试用，考察焦炭强度指标M40、M10和CRI、CSR。本发明部分或全部替代在用煤资源，拓宽煤资源选用范围。

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法。

背景技术

随着优质炼焦煤资源的不断消耗与减少，开发新的煤资源，对现有资源进行部分或全部替代日益成为焦化企业的一项重要工作。随着煤资源采购渠道的多元化，矿点多，煤质杂，波动大的情况出现的越来越频繁，传统的工业分析指标已很难满足对煤资源的性能进行全面评价的要求。煤岩分析作为近些年来得到大力推广应用的技术手段，在煤质鉴定与煤质评价方面发挥着越来越重要的作用。更好的运用煤岩指标开展煤质评价以及对现有资源进行替代，有利于拓宽煤资源选用范围，确保煤资源稳定供应。现有的工业分析指标评价煤种的方法不能有效的对煤种的混配进行分析和鉴定，因此在进行煤资源替代开发时存在明显的不足。

发明内容

为了克服现有综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法的上述不足，本发明提供一种部分或全部替代在用煤资源，拓宽煤资源选用范围，从而优化配煤方案，确保煤资源稳定和配煤成本低的综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法。

本综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法包括下述依次的步骤：

Ⅰ  对被选的新煤种进行煤岩分析，主要是镜质组反射率分析，如果分析结果显示该煤种为单种煤，则进入下一环节；如果分析结果显示该煤种为混煤，则中止对该种煤资源的进一步研究；煤种与反射率的关系如下；

反射率均值范围  0.55-0.7 时，煤种为气煤；

反射率均值范围  0.70-0.85 时，煤种为1/3焦煤；

反射率均值范围  0.85-1.20 时，煤种为肥煤；

反射率均值范围  1.20-1.80 时，煤种为焦煤；

反射率均值范围  1.80-2.00 时，煤种为瘦煤；

均值是鉴定该煤种为何种煤的主要指标，鉴定某一种煤是单一煤种的主要指标是反射率标准偏差，其鉴定方式如下：

反射率标准偏差＜0.10时，将该煤判定为单一煤种；当反射率标准偏差不小于0.10时，将该煤判定为混煤；

把混煤进一步分，反射率标准偏差在0.10-0.20之间时，将该煤判定为简单混煤，即该煤是由性质相近但仍不是同一煤类的两种煤混配而成的。

    反射率标准偏差＞0.20时，将该煤判定为复杂混煤，即该煤是由两种和或两种以上性质相差很大的煤混配而成的

Ⅱ  对判定为单种煤的被选的煤种的煤质指标分析，包括灰分、挥发分、硫分、粘结指数G值、胶质层厚度Y值，进一步判定煤质，并与正在用的已知性能的煤种进行比对，被选的煤种中寻找可能替代的正在用的煤种；

Ⅲ  运用40kg实验焦炉进行新煤种单种煤炼焦性能评价，并与拟替代的正在用的煤种的实验结果相比较，主要考察焦炭强度指标M40、M10和CRI、CSR，相近性判定，新煤种与拟替代正在用的煤种所炼焦炭强度差值范围如下：

强度指标  M40      强度差值范围  ±1.0%；

强度指标  M10      强度差值范围  ±0.5%；

强度指标  CRI     强度差值范围  ±1.5%；

强度指标  CSR      强度差值范围  ±2.0%；

Ⅳ配合煤方案实验，以新煤种按4%—18%的比例替代正在用的煤种，两个配煤方案运用40kg实验焦炉在相同实验条件下进行实验，并对所炼焦炭强度指标进行比较，可行性判定如下：

强度指标  M40      强度差值范围  ±1.0%；

强度指标  M10      强度差值范围  ±0.5%；

强度指标  CRI     强度差值范围  ±1.5%；

强度指标  CSR      强度差值范围  ±2.0%；

Ⅴ对单种煤前期评定可以使用的新煤种在工业用7.63m焦炉上试用，跟踪焦炭质量综合汇总焦炭数据，判定新煤种在工业焦炉上的使用情况，新煤种替代的比例根据步骤Ⅳ实验结果,选符合要求的替代比例确定，替代正在用的煤种所炼焦炭强度数值范围具体要求如下：

强度指标  M40      强度差值范围  ≥89.0%；

强度指标  M10      强度差值范围  ≤5.5%；

强度指标  CRI      强度差值范围  ≤25.0%；

强度指标  CSR      强度差值范围  ≥68.0%。

上述的综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法，其特征是：在步骤Ⅳ中，新煤种是按5%—14%的比例替代正在用的煤种；在步骤Ⅴ中新煤种替代的比例为5%-10%。操作更为方便。

上述的综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法；经过步骤Ⅰ至步骤Ⅴ符合要求的新煤种可以正式作为可用煤源进厂使用。

上述的综合运用煤岩指标进行煤源开发的方法，其特征是在步骤Ⅴ时，具体跟踪焦炭质量的方法如下：

（1）调度提前腾空煤仓，装试用新煤种的配合煤，并确保试验用配合煤全部配用完毕后再装入其他配比的配合煤；

（2）安排煤备煤调湿工序提前顺次腾空煤调湿煤罐；

（3）调度点检进入煤塔的煤为试验新煤种用的配合煤；

（4）安排炼焦作业区记录装入试验新煤种用配比方案配合煤的开始炉号与结束炉号，并将数据上报调度室；

（5）安排运焦作业区及时采样做试用新煤种所用配比所炼焦炭的转鼓强度和全焦分析；

（7）安排运焦作业区提前顺次腾空焦仓用于暂时存放试验焦炭；

（8）检化验作业区采试用新煤种配比所炼焦炭样品，做工业分析和热态强度。

本发明的有益效果

本工业分析指标进行煤源开发的方法，也是寻找新煤代替原煤的方法。本

方法以煤岩指标（镜质组反射率）为主要技术手段，结合常规指标（灰分、硫分、G值、Y值等）、40kg实验焦炉炼焦指标（M40、M10、CRI、CSR）等构建了新煤种对正在用的煤种可替代性的综合评价方法，再通过严密组织在7.63m焦炉上进行工业实验，形成了一整套可操作性极强的煤资源开发方法，能够对正在用的煤种进行部分或全部替代，拓宽了煤资源选用范围，优化了配煤结构，使得煤资源保供更加稳定，焦炭质量指标稳定，配煤成本可控。

在炼焦配煤工作中应用该方法后，2013年以来各项焦炭质量指标均在申请人的指标范围内，可用新煤种的种类增加，配煤结构更为合理，配煤成本降低。2013年全年共使用吕梁焦煤59557.21吨，按每月吕梁焦煤与在用焦煤A实际结算价格差值计算，节约配煤成本530.63万元；试用保利小窑焦煤4590吨，按保利焦煤与在用焦煤B价格差值计算，节约配煤成本9.18万元；使用圣佛1/3焦煤6002.404吨，按圣佛1/3焦煤与在用1/3焦煤价格差值计算，节约配煤成本18.0万元，全年合计节约配煤成本 557.81万元。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方

式不局限于下述的实施例。

实施例

一种吕梁地区焦煤新煤种，其替代正在用的煤种为焦煤A，可行性判定过程如下：

1、对被选的新煤种进行煤岩分析，并与正在用的煤种进行比较。镜质组反射率及其分布结果见表1。

表1 

试样反射率值标准差类型<0.90.9-1.21.2-1.81.8-2.0吕梁焦煤1.4240.083单一煤种0.00.0100.00.0在用焦煤A1.4680.092单一煤种0.00.0100.00.0

经煤岩指标分析，吕梁焦煤为单种煤，并且与在用焦煤A煤岩指标接近。

2、进行煤质指标分析，并与在用焦煤A指标进行比较。常规指标分析结果见表2。

表2 

试样A_d/%V_daf/%S_t，d/%GY/mmX/mm吕梁焦煤9.6021.140.94861531.3在用焦煤A9.7419.811.23801530.8

从上表可知，吕梁煤属于一种典型的粘结指数较高的焦煤，与在用焦煤A相比，吕梁焦煤灰分硫分低，挥发分高，粘结指数G值高，煤质指标具有替代可行性。

 3、运用40kg实验焦炉开展新煤种单种煤炼焦性能评价，并与拟替代的正在用的煤种的实验结果相比较，单独炼焦所得焦炭强度指标见表3。

表3 

试样M40%M10%CRI%CSR%吕梁焦煤焦炭84.89.324.865.2在用焦煤A焦炭85.28.825.466.3

与在用焦煤A所炼焦炭相比，吕梁焦煤所炼焦炭指标M10偏高，热态反应性稍低，反应后强度略低，但均在可接受差异范围内。

4、利用40kg实验焦炉，开展吕梁焦煤部分或全部替代在用焦煤A 的配煤实验，具体配煤方案见表4。表4中的肥煤为肥煤A和肥煤B两种。

表4

配煤实验结果见表5.

表5

实验方案M40%M10%CRI%CSR%方案182.16.22663.5方案283.76.225.265.2方案382.27.224.664.6方案481.97.526.761.2

从配煤实验结果来看，吕梁焦煤替代在用焦煤A5%时（方案1）所得焦炭质量指标最佳，冷态强度M40升高，反应性降低，反应后强度增加；吕梁焦煤配入10%和15%后，焦炭M10指标明显升高，反应后强度明显降低，M10和CSR等指标明显超出可接受差值范围，说明吕梁焦煤只能部分替代在用焦煤A在整个配煤结构中的作用。

5、运用7.63m焦炉开展吕梁焦煤部分替代在用焦煤A工业实验，试验具体组织过程如技术方案和构思部分所述，具体实验所得焦炭质量结果如表6所示。

表6 

实验方案M40%M10%CRI%CSR%在用焦煤A5%90.05.122.970.5吕梁焦煤5%90.05.223.070.3

从试验所得焦炭质量指标来看，吕梁焦煤5%替代在用焦煤A对焦炭质量指标无明显影响，可以正式进厂使用。

6、吕梁焦煤在2013年3月作为新煤种正式进厂使用，部分替代在用焦煤A，全年共使用59557.21吨，按每月吕梁焦煤与在用焦煤A实际结算价格差值计算，节约配煤成本530.63万元。