一种中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤配用方法

摘要

本发明公开了一种中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤配用方法，属于冶金配煤炼焦技术领域，该配用方法包括将参与配煤的炼焦煤混配的步骤，所述炼焦煤包括煤样1#、煤样2#、1/3焦煤、焦煤和贫瘦煤，其中，各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：15～33％、煤样2#：5～20％、1/3焦煤：0～15％、焦煤：30～50％、贫瘦煤；12～28％；煤样1#的挥发分Vdaf为25～35％，膨胀度b25mm，黏结指数G≥75；煤样2#的挥发分Vdaf≥40％，膨胀度值b≥80％，收缩度X>25mm，黏结指数G≥80；1/3焦煤的挥发分为28～37％，收缩度X>25mm，黏结指数G≥80；焦煤的挥发分为20～28％，黏结指数G≥80；贫瘦煤的挥发分为15～20％。本发明将中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤作为基础煤配用，配入胶质体延展性高的高挥发分高膨胀煤种，得到优质焦炭的配用方法。

说明书

技术领域

本发明属于冶金配煤炼焦技术领域，，具体地涉及一种中挥发分 低膨胀高收缩炼焦煤配用方法。

背景技术

近年来，中国钢铁工业产能剧增，对优质炼焦煤需求不断增大， 我国优质炼焦煤资源缺乏，国内钢铁企业不得不从海外引进大量的高 粘结炼焦煤，满足日益增长的高炉需求，但是不同的炼焦煤具有不同 的结焦过程行为特征，如：气煤体现为仅收缩、气肥煤体现为高膨胀 高收缩、肥煤体现为高流动高膨胀低收缩、1/3焦煤体现为低膨胀高 收缩等特征。炼焦煤的流动、膨胀、收缩等结焦行为对煤粒间的相互 移动，混合和接触影响较大，从而影响配合煤成焦的孔隙结构及成焦 质量，因此在选择炼焦煤时，需对各炼焦煤混配。

中国发明专利申请(申请号：CN201410335606.0，申请日：

2014-11-12)公开了一种低流动高膨胀低收缩度炼焦煤参与的配煤炼 焦方法，包括如下步骤：1)确定配煤结构和比例；2)对各单种炼焦煤 进行干燥，使各单种炼焦煤的水分控制为2.0～5.0％，并使配合煤的堆 比重为800kg/m³～950kg/m³；3)进入焦炉，配煤炼焦。本发明经过将低 流动高膨胀低收缩度炼焦煤作为肥煤配用，在选择确定其他各单种炼 焦煤的煤种和比例后，通过降低各单种炼焦煤的水分，增加配合煤的 堆比重，有效地克服了低流动高膨胀低收缩度炼焦煤在胶质体膨胀时 因流动性差，不易与其它煤充分结合的缺陷，与其它炼焦煤的结合强 度得到显著提高，焦炭热性能提高明显，达到了优质肥煤的配用效果。

对于一种中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤，该炼焦煤的膨胀度b值 低于10％，收缩度X值30mm以上，G值>85，成焦粗粒镶嵌结构大 于40％，传统技术认为其黏结性高，可以增加弱黏结炼焦煤配用，但 实际应用中，忽视了炼焦煤结焦过程行为对焦炭质量的影响，该炼焦 煤结焦过程行为特征特殊，收缩度高膨胀度低，与其它炼焦煤结焦， 胶质体不能完全铺展，煤粒间结焦界面结合不充分，配伍性较差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种中挥发分低膨胀高收缩炼焦 煤配用方法，将中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤作为基础煤配用，配入 胶质体延展性高的高挥发分高膨胀煤种，得到优质焦炭的配用方法。

本发明设计的一种中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤配用方法，该配 用方法包括将参与配煤的炼焦煤混配的步骤，所述炼焦煤包括煤样 1#、煤样2#、1/3焦煤、焦煤和贫瘦煤，其中，

各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：15～33％、煤样2#：5～20％、 1/3焦煤：0～15％、焦煤：30～50％、贫瘦煤；12～28％；

所述煤样1#的挥发分Vdaf为25～35％，膨胀度b<15％，收缩度 X>25mm，黏结指数G≥75；

所述煤样2#的挥发分Vdaf≥30％，膨胀度b≥80％，收缩度 X>25mm，黏结指数G≥80；

所述1/3焦煤的挥发分为28～37％，收缩度X>25mm，黏结指数 G≥80；

所述焦煤的挥发分为20～28％，黏结指数G≥80；

所述贫瘦煤的挥发分为15～20％，收缩度X＞10mm，黏结指数 G≥15。

进一步地，所述煤样1#的粗粒镶嵌≥40％，所述煤样2#的粗粒镶 嵌结构为5～10％，所述焦煤的粗粒镶嵌≥50％。

再进一步地，各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：18～30％、煤 样2#：10～18％、1/3焦煤：0～10％、焦煤：35～45％、贫瘦煤；15～25％。

更进一步地，所述煤样1#的挥发分Vdaf为25～32％，膨胀度 b<13％，收缩度X>27mm，黏结指数G≥80；

所述煤样2#的挥发分Vdaf≥34％，膨胀度值b≥100％；

所述1/3焦煤的挥发分Vdaf为35～37％，收缩度X>30mm，黏结 指数G≥80；

所述贫瘦煤的挥发分Vdaf为15～20％，黏结指数G为18～20。

更进一步地，所述煤样1#的挥发分Vdaf为28～32％，膨胀度 b<10％，收缩度X>30mm，黏结指数G≥85；

所述煤样2#的挥发分Vdaf≥35％，膨胀度值b≥100％。

更进一步地，所述贫瘦煤的粒度<1.5mm。

更进一步地，所述贫瘦煤的粒度为0～0.5mm之间。

本发明的配用方法的工作原理：中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤结 焦过程行为特殊，由于其膨胀度低、收缩度高，配煤炼焦中易与其它 炼焦煤接触不充分，促使煤粒间配伍性差，得不到优质焦炭。该方法 针对中挥发分低膨胀高收缩的炼焦煤的煤质特点，配用胶质体延展性 高的高挥发分高膨胀煤种，一方面提高配合煤的膨胀性促使煤粒间发 生位移而充分接触，另一方面利用胶质体延展强的煤种，促使煤粒间 接触面积更广，黏结更充分，进一步增强了低膨胀高收缩炼焦煤与弱 黏煤的结合。另外，由于低膨胀高收缩炼焦煤与高膨胀高收缩炼焦煤 的收缩度大，为降低配合煤收缩度，并且降低配煤成本，该方法还采 用增加粒径小于0.5mm贫瘦煤，使其配比15～20％。该方法开发了利 用炼焦煤的结焦过程行为特佂配煤，充分抓住了不同炼焦煤的胶质体 特征配煤。

本发明的有益效果在于：

1、本发明将膨胀度低于10％，收缩度X值30mm以上，G值>85， 成焦粗粒镶嵌结构大于40％的一种中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤作为 基础煤，通过配用高膨胀高收缩煤种调节配合煤的膨胀性，促使煤粒 间充分接触，且不配用高价中挥发分肥煤，降低配煤成本500万元以 上，并稳定控制焦炭质量。

2、该方法实现在无煤调湿、无型煤、无捣固条件下，充分利用 炼焦煤的结焦过程行为特征优化配煤，使中挥发分低膨胀高收缩炼焦 煤的煤质特性到充分利用，通过配用高挥发分高膨胀炼焦煤，改善其 与其它炼焦煤的配伍性，同时配用合理粒度低挥发分贫瘦煤煤，减少 收缩性，改善焦炭质量。

3、该方法在6米及6米以上焦炉顶装炼焦，焦炭热性能达65％ 以上，M₄₀％达85％以上，可继续在国内其它钢厂或焦化企业推广应用， 在行业具有广泛的推广应用前景。

具体实施方式

本发明设计的一种中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤配用方法，配用 方法包括将参与配煤的炼焦煤混配的步骤，其中，

各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：18～30％、煤样2#：10～18％、 1/3焦煤：0～10％、焦煤：35～45％、贫瘦煤：15～25％；

且煤样1#的挥发分Vdaf为25～32％，膨胀度b<10％，收缩度 X>30mm，黏结指数G≥85，粗粒镶嵌≥40％；该煤样1#的膨胀度低、 收缩度大，导致其与其它炼焦煤结焦界面的胶质体结合不充分，影响 焦炭质量，但煤样1#有一定的粗粒镶嵌结构支撑焦炭热性能，可以作 为配合煤的基础煤种配用。

煤样2#的挥发分Vdaf≥35％，膨胀度值b≥100％，粗粒镶嵌结构 为5～10％；该煤样2#胶质体延展性强，流动性高，促进了煤粒间充分 接触，改善焦炭质量。

1/3焦煤的挥发分Vdaf为35～37％，收缩度X>30mm，黏结指数 G≥80；

焦煤的粗粒镶嵌≥50％；

贫瘦煤的挥发分Vdaf为15～20％，黏结指数G为18～20，粒度为 0～0.5mm之间，贫瘦煤的粒度需要合理控制，以减少收缩性，改善焦 炭质量。

各炼焦煤的煤质特性如下表1所示。

表1各炼焦煤的煤质特性

煤种 Vdaf/％ G X/mm b/％ 粗粒镶嵌 煤样1# 29.25 86 35 5 45 煤样2# 35.09 90 31 120 10 1/3焦煤 36.59 87 34 - 12 焦煤 23.02 82 - - 55 瘦煤 17.52 18 15 - 6

根据上述煤种，选取不同的比例，进行混配，得到了实施例1～ 实施例5。

实施例1

各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：20％、煤样2#：13％、1/3 焦煤：10％、焦煤：39％、贫瘦煤；18％；

对上述比例的炼焦煤混配后，炼焦处理，所得焦炭的CSR为 66.85％，M₄₀％为达85.12％。

实施例2

各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：30％、煤样2#：12％、1/3 焦煤：5％、焦煤：35％、贫瘦煤；18％；

对上述比例的炼焦煤混配后，炼焦处理，所得焦炭的CSR为 68.18％，M₄₀％为达88.12％。

实施例3

各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：20％、煤样2#：17％、焦煤： 39％、贫瘦煤；24％；

对上述比例的炼焦煤混配后，炼焦处理，所得焦炭的CSR为 66.15％，M₄₀％为达85.63％。

实施例4

各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：22％、煤样2#：16％、1/3 焦煤：5％、焦煤：35％、贫瘦煤；22％；

对上述比例的炼焦煤混配后，炼焦处理，所得焦炭的CSR为 65.12％，M₄₀％为达86.52％。

实施例5

各炼焦煤的质量百分数为：煤样1#：18％、煤样2#：10％、1/3 焦煤：10％、焦煤：45％、贫瘦煤；17％；

对上述比例的炼焦煤混配后，炼焦处理，所得焦炭的CSR为 64.85％，M₄₀％为达85.05％。

对比例

煤样1#：30％、：气肥煤：30％、1/3焦煤：5％、焦煤：35％；

对上述比例的炼焦煤混配后，炼焦处理，所得焦炭的CSR为 55.67％，M₄₀％为达80.45％。

与对比例相比，在中挥发分低膨胀高收缩炼焦煤中配入粒径小于 0.5mm贫瘦煤和煤样2#，该煤样2#的胶质体延展性强，流动性高， 促进了煤粒间充分接触，改善焦炭质量，在6米及6米以上焦炉顶装 炼焦，焦炭热性能达65％以上，M₄₀％达85％以上。