钢铁工业高硫焦煤配煤炼焦的研究

2020-12-08 21:37
中国金属通报 2020年24期
关键词:炼焦焦炉焦炭

方 敏

(承德中滦煤化工有限公司,河北 承德 067002)

钢铁企业的配煤炼焦的实施对于煤炭资源的节约有重要的作用,所以在煤炭利用实践中需要关注配煤炼焦工作的科学推进。

1 钢铁企业配煤炼焦概念界定

钢铁企业配煤炼焦主要指的是把多种类型不同的烟煤根据对应比例掺合一起,而后开展装炉炼焦工作。从实际角度来讲,我们平时生活中用到的烟煤在性质上大都有非常明显的差别,而炼焦工作则需要根据烟煤的实际性质去进行相应掺合,以实现扬长避短的作用,同时通过这一模式还能够充分提升煤炭的利用率,此外,还能够提升焦炭提炼的品质。我国因为烟煤性质的不同在采掘量和储存量上均有较大差别,因此通过对配煤炼焦模式的运用,不但能够确保煤炭资源的最大化利用,还能够使焦炭的硫分、灰分以及机械强度均可达到高炉炼铁的标准。

2 钢铁企业配煤炼焦原理

在开展配煤炼焦工作时包括三大原理,分别为:第一,胶质层叠加原理。这一原理可以确保煤炭在采掘期间拥有较高的安全稳固性,以充分保证焦炭的品质。因此,有关工作者应该按照煤炭原有的构造特点与水平编制适合的配煤方案。第二,共炭化原理。这一原理重点指的是有关工人在配煤炼焦期间,将相应量的粘结剂添加进去,不但可有效提升煤炭的结焦水平,还可充分提升煤炭的重复运用,不仅能够确保焦炭品质,还能够缩减成本。第三,互换性配煤原理。这一原理中要求工人必须针对煤质的差异进行相应的深刻剖析,而后根据煤质差异编制对应的配煤炼焦方式,添加适度量的粘结剂与纤维物质。

3 基本原则和质量标准

在开展配煤炼焦工作期间,想要充分确保成效,就必须严格遵照基础性的规范与质量控制准则。就当前的实际情况来讲,因为国家的不同或因为相同国家而区域的不同在配煤炼焦工作中均会有所差异。根据我国的实际情况来讲,将煤炭和生产特性当作基础,在开展配煤炼焦工作期间必须遵循的基础规则包括:第一,应该将优质三分之一焦煤、肥煤以及焦煤等当作基础煤,因为这些煤属于中、高挥发分强粘结煤。第二,将质量达标的焦炭当作基础,尽可能的配备存储量较多、硫分低或灰分的弱性黏结气煤,进而对我们国家的炼焦所用的煤炭资源进行充分运用,同时持续扩充炼焦用的煤炭资源。根据实际的质量管控准则来讲,管控的标准为:第一,配合煤料的灰分不可高于百分之十,而硫分则不可高出百分之一,其中的挥发分应该控制在百分之二十五到百分之三十之间。第二,胶质层的厚薄度应该控制在15mm 到20mm 之间,全水分不应高出百分之十。

4 钢铁企业炼焦配煤技术分析

4.1 无回收炼焦技术

无回收焦炉又被称作热回收焦炉,这一技术产生于二十世纪的美国,具有良好的环保性。采用这一技术进行炼焦,只会产出焦炭不会将化学的副产品与焦炉煤气收回,同时也会排出其他类型的污染物质,主要在炼焦期间将产出的化学物质和煤气等和焦炉中流通的空气结合达到燃烧目的,再将燃烧产出的能量当作动能进行运用。这一技术的优势包括:第一,炼焦的过程非常简单。第二,没有污染水与苯物质的排出。第三,因为焦炉运行时内部为负压,因此运行中不会排出烟尘。第四,废热能够被回收运用。第五,设备构建投资低。

4.2 捣固炼焦技术

在我国众多的炼焦技术中还包含了捣固炼焦技术,在这一技术中能够按照焦炭用途的差异,利用捣固机把装煤推轿车煤箱中的高挥发分煤、焦炭和弱黏结性煤等进行充分融合并压实,同时由焦炉机的一侧推送到炭化室中,而后进到高温干馏环节,最终完成炼焦工作。这一炼焦技术还能够节省焦炭的用量,有效缩减资金的投放,主要是将低价的气煤和焦煤等进行结合,完成对煤炭资源的科学化运用。虽说这一技术与所用设施上需要投放大量资金,但可有效缩减炭化室的体积,提升生产量,可以给相关单位创造更多的收益。另外,这一技术的运用还可以充分提升焦炭的品质,同时达到节能环保的效果。

4.3 煤预热炼焦技术

再将煤炭装到炉内以前,需要利用固体载热体或者是气体载热体迅速进行高温处理,温度需要达到150℃到250℃之间,而后在装到炼焦炉中进行提炼,这一过程就是煤预热炼焦技术。其优点有很多包括:提升焦炭品质、扩充炼焦煤源、提高焦炉的运行水平、减少能源消耗、提升环保性能。这一技术在保证焦炭品质的基础上,可以更多的配置上弱黏结煤。通过这一技术练得的焦炭在反应过程中不会出现太大变化,但是其强度会显著提升,配置煤的品质越低,就越是能够提升焦炭的品质。因为煤预热技术大都运用的是工作效率较强的沸腾炉等流态化的热交换设施,使得这一炼焦技术和过去的湿煤炼焦技术相比能够缩减大概百分之四的热能消耗。另外,煤预热炼焦运用的是密封强的装炉设备,删除了平煤操作,从而删除了平煤期间排出的尘烟,提升了环保性。因为近些年对该技术进行了大力推广和运用,我国炼焦配煤所使用的煤炭种类在不断扩充。利用捣固炼焦模式,能够确保在气煤添加量较大的状态下,机械依然可以维持在良好的状态。

4.4 煤调湿技术

这一技术起源于二十世纪八十年代,还被称作装炉煤水分控制技术,这一技术的工作程序为,在装炉以前把煤炭材料中的水分去除一些,进而降低因为煤矿技术与天气等原因导致的煤水分高低不等的情况。煤炭在通过适度调节以后,可以把配煤中的水分把控在百分之六上下。这一方法可以把煤炭中的水分降至较低水准,能够有效提升焦炭产出量,还可以缓解回收工作的难度,另外还提升了焦炉的运行水平,提升焦炭品质,在炼焦期间缩减了能源的消耗,同时延长了焦炉的使用寿命。此外,这一技术也是有相应缺点的,包括:煤炭运输期间极易扬尘、炭化室中容易形成结石墨问题极易焦油渣量过大等。

4.5 配型煤炼焦技术

这一炼焦技术主要是将相应量的成型煤料添加到装炉煤料内,然后再进入到炼焦工作中。这一炼焦技术能够降低配型煤颗粒间的空隙,可影响到煤炭材料的黏结度,所以可适量添加上没有黏结性的煤炭或者黏结度不高的煤炭。当前,在实际生产工作内主要采用的配型煤炼焦方式重点包含住友法与新日铁法两种方式。其中的新日铁法重点是对成型煤与粉煤进行同等量的配置,这一方式的操作过程为:将通过配置与粉碎的装炉煤取出百分之三十的量,然后利用黏结剂将其制作成型煤,再混入到剩余的百分之七十装炉煤中进行装炉炼焦。这一工艺在操作上非常简单,可以在原来的备煤车间中进行改动,极易建设成型。而其中的住友法则是在非炼焦煤或者弱黏结性煤中掺合上黏结剂而后制作成型煤,而后在根据一定比例掺合进被粉碎过的黏结性煤中,一同装到炼焦炉内进行炼焦。这一方式掺入的弱黏结性煤量可多一些,在相同的材料配置情况下,因为对弱黏结性煤的综合成型运用,使住友法和新日铁法相比,前者更能够优化煤炭的结焦性。

5 提高钢铁企业配煤炼焦工作效率的相关建议

5.1 加强堆料及取料工作的质量安全

想要有效预防每种出现水分含量高和变质等问题,确保煤炭的质量达标,相关工人应该强化材料堆放和材料摄取工作。在堆料期间必须确保将统一煤种堆积相同的地方,而对于特殊性的煤种或者单一化的煤种则应该进行单独堆积,同时还需要确保堆积空间保持干燥和清洁。在取料工作中,相关工人应该首先将堆积时长较久的煤料取走,以免煤料堆积时间太久出现变质问题。另外,相关工人应该对煤料开展定期的检验工作,将出现编制的煤料尽快处理掉,针对存放错了的煤料尽快做出调整,从而充分确保煤料的质量。

5.2 黏结剂添加的技术控制

按照有关实验与生产实践得出结论,掺合黏合剂的确能够提升炼焦煤料的黏结度,所以,部分结合性较高的煤料能够用黏合剂与成本较低的弱黏合剂来替代,同样能够收获好的成效,最终产出优质的焦煤。通过试验证明,利用黏结剂能够提升配煤的流动性、焦炭的晶体构造以及配煤的凝聚效果。在运用实践中,改性后的沥青能够当成焦化添加剂来使用,而且还能够适度提升配煤期间弱黏度煤与贫煤的量,如此产出的焦炭不但在质量上和高结块煤无差别,同时还能够同时提升其热性能与冷强度。所以,在开展配煤炼焦工作期间,将相应量的黏性添加剂掺合进来,不但能够降低对高黏性煤料的消耗量,促进我们国家化石资源的长久良性发展,还能够充分提升焦炭的质量,拥有良好的经济收效。

5.3 提高人员专业能力,合理制定配煤方案

第一,焦化厂商中的管理层应该定期为工人开办培训活动,使工人掌握有关的技术重点、配煤规范与准则、煤料种类与特性、岩相分析方式的操控过程等内容,帮助工人建立起正确的安全认知,确定质量达标对于焦炭的关键性作用,要熟练掌握工作流程与操作技能。第二,需要编制科学完善的管控规范,将生产职责落实到部门个人身上,提升个人监督管理的有效性和时效性,一旦发现违规操作应及时纠正或者惩处,以免生产期间出现安全问题。

6 结语

配煤炼焦的具体实施来看,其一项重要的内容是煤岩相分析,因为岩相分析能够为科学配煤提供必要的参考。所以文章就配煤炼焦中煤岩相分析的具体实施进行讨论与分析,旨在为实践工作提供指导和参考,进而实现实践工作质量提升。

猜你喜欢
炼焦焦炉焦炭
捣固焦炉推焦电流高的原因分析与对策
2月份我国出口煤及褐煤29万t同比增长9.0%
2022年以来全国新增焦化产能1232万t/a 淘汰696万t/a
2020年我国累计出口焦炭349万t
延迟焦化装置焦炭自燃的原因及对策
八钢焦炉配加疆内低品质焦煤炼焦的试验研究
昆钢2500m3高炉使用劣质焦炭生产实践
浅谈SDS脱硫技术在炼焦工序中的运用
焦炉加热燃烧系统的优化控制
简述清洁型热回收捣固炼焦技术