隨著高爐工藝的發(fā)展，對(duì)焦炭質(zhì)量的要求逐漸升高，對(duì)焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的要求也有很大提高。因此，我們需要把煤質(zhì)指標(biāo)與煉焦工藝條件密切結(jié)合起來，再加上大量的煉焦實(shí)驗(yàn)研究，提出更好的焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)方法。關(guān)鍵詞：焦炭質(zhì)量；影響因素；討論焦炭質(zhì)量的主要指標(biāo)為高溫下焦炭的熱態(tài)性能指標(biāo)，而焦炭反應(yīng)性指標(biāo)和反應(yīng)后強(qiáng)度受礦物質(zhì)影響較大，焦炭的礦物質(zhì)來源于配合煤，因此焦化企業(yè)必須做好來煤質(zhì)量檢測(cè)尤其要重視灰分及礦物質(zhì)組成檢測(cè)，加強(qiáng)煤場(chǎng)管理，優(yōu)化煉焦條件，合理遵循焦?fàn)t溫度制度和壓力制度，以確保焦炭質(zhì)量處于較高和穩(wěn)定的水平。 1影響焦炭質(zhì)量的煤質(zhì)因素1.1灰分和硫分焦炭中灰分來自于配合煤，灰分主要為金屬氧化物，而這些金屬氧化物與碳的熱膨脹系數(shù)不同，前者是后者的6—10倍，高溫下兩者的界面處產(chǎn)生熱應(yīng)力而形成裂紋，使得CO2和堿金屬滲透到焦炭內(nèi)部，加快了氣化反應(yīng)的反應(yīng)速率，導(dǎo)致焦炭的反應(yīng)性上升，反應(yīng)后強(qiáng)度下降。焦炭中的硫分來自于配合煤，而且配合煤中2/3以上的硫分帶入到焦炭中，焦炭中的硫是有害成分，不僅影響鐵水的硫分，而且還影響高爐操作等，當(dāng)焦炭的硫分發(fā)生波動(dòng)時(shí)，影響更為嚴(yán)重。硫含量過高，會(huì)造成生鐵硫含量過高，降低生鐵質(zhì)量。因此，要求焦炭硫分盡可能低以及含量穩(wěn)定，在配煤時(shí)要分析各配合煤的灰分和硫含量，各配合煤種的灰分和硫含量的加和值要小于焦炭中灰分和硫分的指標(biāo)要求。焦?fàn)t熱修遼寧中弘同您一同分享焦炭質(zhì)量影響因素討論。
隨著高爐工藝的發(fā)展，對(duì)焦炭質(zhì)量的要求逐漸升高，對(duì)焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的要求也有很大提高。因此，我們需要把煤質(zhì)指標(biāo)與煉焦工藝條件密切結(jié)合起來，再加上大量的煉焦實(shí)驗(yàn)研究，提出更好的焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)方法。關(guān)鍵詞：焦炭質(zhì)量；影響因素；討論焦炭質(zhì)量的主要指標(biāo)為高溫下焦炭的熱態(tài)性能指標(biāo)，而焦炭反應(yīng)性指標(biāo)和反應(yīng)后強(qiáng)度受礦物質(zhì)影響較大，焦炭的礦物質(zhì)來源于配合煤，因此焦化企業(yè)必須做好來煤質(zhì)量檢測(cè)尤其要重視灰分及礦物質(zhì)組成檢測(cè)，加強(qiáng)煤場(chǎng)管理，優(yōu)化煉焦條件，合理遵循焦?fàn)t溫度制度和壓力制度，以確保焦炭質(zhì)量處于較高和穩(wěn)定的水平。 1影響焦炭質(zhì)量的煤質(zhì)因素1.1灰分和硫分焦炭中灰分來自于配合煤，灰分主要為金屬氧化物，而這些金屬氧化物與碳的熱膨脹系數(shù)不同，前者是后者的6—10倍，高溫下兩者的界面處產(chǎn)生熱應(yīng)力而形成裂紋，使得CO2和堿金屬滲透到焦炭內(nèi)部，加快了氣化反應(yīng)的反應(yīng)速率，導(dǎo)致焦炭的反應(yīng)性上升，反應(yīng)后強(qiáng)度下降。焦炭中的硫分來自于配合煤，而且配合煤中2/3以上的硫分帶入到焦炭中，焦炭中的硫是有害成分，不僅影響鐵水的硫分，而且還影響高爐操作等，當(dāng)焦炭的硫分發(fā)生波動(dòng)時(shí)，影響更為嚴(yán)重。硫含量過高，會(huì)造成生鐵硫含量過高，降低生鐵質(zhì)量。因此，要求焦炭硫分盡可能低以及含量穩(wěn)定，在配煤時(shí)要分析各配合煤的灰分和硫含量，各配合煤種的灰分和硫含量的加和值要小于焦炭中灰分和硫分的指標(biāo)要求。
1.2揮發(fā)分低變質(zhì)煤和氣煤的揮發(fā)分相當(dāng)，在配煤時(shí)，一般是用低變質(zhì)煤替代氣煤。如果用低變質(zhì)替代其它揮發(fā)分較低的煉焦煤，使得配合煤的揮發(fā)分過高，在煉焦時(shí)，過多的氣體逸出，一是使成焦率降低，二是在焦炭內(nèi)部形成較多的裂紋和氣孔，降低焦炭的強(qiáng)度。當(dāng)然，并不是說揮發(fā)分越低越好，揮發(fā)分過低，煉焦時(shí)其收縮度較小，容易增大高爐爐壁的壓力，對(duì)高爐造成一定程度的損壞。因此，配合煤的揮發(fā)分是較為重要的質(zhì)量指標(biāo)，一般將揮發(fā)分控制在25%—30%較為適宜。1.3粘結(jié)性和結(jié)焦性配合煤的粘結(jié)性指標(biāo)主要有膠質(zhì)層厚度和粘結(jié)指數(shù)。煉焦時(shí)需要有足夠的膠質(zhì)來浸潤、粘結(jié)配合煤中的固體物質(zhì)，但膠質(zhì)過量，反而會(huì)影響揮發(fā)分的逸出，從而影響焦炭的質(zhì)量，因此在配煤時(shí)，一般將膠質(zhì)層厚度控制在19mm左右較為適宜。粘結(jié)指數(shù)（G）反應(yīng)了煤的粘結(jié)性能和結(jié)焦性能，因此，配合煤要有足夠的G值，以保證焦炭的強(qiáng)度性能，但G值過高又會(huì)增加焦炭的脆性，因此，在配煤時(shí)一般控制G值在65±5較為適宜。低變質(zhì)煤幾乎沒有粘結(jié)性，所以不能單獨(dú)作為煉焦煤使用，配煤時(shí)要根據(jù)各配合煤種的膠質(zhì)層厚度以及粘結(jié)指數(shù)控制其配入量，一般低變質(zhì)煤的配入量在5%—10%較為適宜。2影響焦炭質(zhì)量的工藝因素2.1入爐煤的粒度、堆密度和水分煉焦煤的粒度不宜過大，粒度過大，使得堆密度減小，一般煉焦煤的粒度控制在3mm以下較為適宜。焦?fàn)t熱修配合煤的水分過大和粒度過大對(duì)堆密度的影響一致，均使堆密度減小，另外，水分對(duì)焦?fàn)t溫度也有影響，水分過大，煉焦時(shí)由于其蒸發(fā)而大量吸熱，使得炭化室溫度波動(dòng)較大，從而影響焦炭的強(qiáng)度性能，一般配合煤的水分控制在8%—10%較為適宜。影響配合煤堆密度的因素主要有煤的粒度、煤的水分含量以及搗固強(qiáng)度，堆密度過低，焦炭中氣孔率較大，焦炭強(qiáng)度降低，一般要求配合煤的堆密度在1.0—1.1g/cm3較為適宜。2.2煉焦溫度煉焦溫度是影響焦炭質(zhì)量的重要因素，是通過影響成焦過程而影響焦炭質(zhì)量。煉焦?fàn)t的最高溫度以及升溫速率的穩(wěn)定性直接影響焦炭的成塊率以及強(qiáng)度等性能。因此，在煉焦過程中，首先要確定合適的最高焦化溫度，以滿足成焦需要；其次，升溫速率要均勻平穩(wěn)，使成焦過程均勻、穩(wěn)定。2.3熄焦方法熄焦方法主要是影響焦炭的水分，傳統(tǒng)的水熄焦方法使得焦炭中水分過大，為保證焦炭在高爐中的應(yīng)用，水法熄焦后，還有增加干燥工藝，以降低焦炭中的水分含量。新開發(fā)的水蒸氣熄焦尤其是干法熄焦可以有效降低焦炭中的水分含量。因此，盡可能的使用干法熄焦。2.4結(jié)焦時(shí)間結(jié)焦時(shí)間是影響焦炭冷、熱強(qiáng)度性能的重要因素。隨著結(jié)焦時(shí)間的延長，焦炭的平均尺寸和焦炭結(jié)構(gòu)的致密性均有所增加，提高了焦炭的冷強(qiáng)度（抗碎強(qiáng)度、耐磨強(qiáng)度）和熱強(qiáng)度（反應(yīng)性、反應(yīng)后強(qiáng)度），另外，焦炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使得各向同性結(jié)構(gòu)減少、粗粒和細(xì)粒鑲嵌結(jié)構(gòu)增加、孔徑減小和孔壁增厚，提高了焦炭的冷、熱強(qiáng)度。3配合煤對(duì)焦炭質(zhì)量的影響由于煤炭性質(zhì)、儲(chǔ)量、煤種分布、開采及運(yùn)輸?shù)纫蛩氐挠绊?，配合出最理想的入爐原料，是煉焦工藝的一個(gè)關(guān)鍵。我國很多焦化廠研究開發(fā)了適合自己特點(diǎn)的降耗增效配煤方案：邯鋼焦化廠將正交實(shí)驗(yàn)法應(yīng)用于配煤方案的選擇，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)現(xiàn)配煤的優(yōu)化，得出了配比結(jié)果為氣煤：肥煤：焦煤：瘦煤=6：3：7：4，邢鋼焦化廠利用線性規(guī)劃指導(dǎo)煉焦配煤，求出最佳配煤方案為肥氣煤：肥煤：焦煤：瘦煤=7：3：6：4，均達(dá)到了預(yù)期效果。但以上配煤方法僅僅是從宏觀角度出發(fā)、定性的、經(jīng)驗(yàn)的研究方法，亟待向微觀的、定量的、統(tǒng)計(jì)的研究方法邁進(jìn)。資料顯示，煤巖學(xué)觀點(diǎn)和方法是當(dāng)前論證較為充分、效果較好預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量指導(dǎo)配煤的方法。從煤巖學(xué)的角度看，煤的顯微組分可分為惰性組分（絲質(zhì)組和礦物質(zhì)）和活性組分（鏡質(zhì)組和穩(wěn)定組），前兩者不能形成膠質(zhì)體，不具有粘結(jié)性；后兩者能熔融成膠質(zhì)體，具有粘結(jié)性，有利于結(jié)焦。在煉焦過程中，惰性組分作為骨架，增強(qiáng)焦炭的強(qiáng)度，活性組分則可濕潤、分散、粘結(jié)惰性組分，二者適當(dāng)結(jié)合，可提高焦炭強(qiáng)度與塊度。因此配煤過程中要掌握兩種組分的合理配比，資料表明，惰性組分含量以30%為宜。另外，一般情況下，氣煤、瘦煤硬度大、難粉碎，故在粉碎時(shí)粒度小一些，以改善其結(jié)焦性，焦煤、肥煤則容易破碎，其破碎粒度應(yīng)大一些，以充分利用其粘結(jié)性。4抗堿性對(duì)焦炭質(zhì)量的影響鉀、鈉對(duì)焦炭反應(yīng)性、焦炭機(jī)械強(qiáng)度和焦炭結(jié)構(gòu)均會(huì)產(chǎn)生有害的影響，以致危害高爐操作鉀、鈉對(duì)焦炭質(zhì)量的影響也會(huì)給高爐生產(chǎn)帶來不良后果。焦炭與CO2反應(yīng)的開始溫度降低，可導(dǎo)致高爐煉鐵焦比升高；由于焦炭與CO2反應(yīng)速度增加，焦炭在高爐中的降解失重加??；機(jī)械強(qiáng)度和塊度急劇下降，導(dǎo)致焦炭在高爐下部高溫區(qū)過多粉化，影響高爐順行；鉀、鈉蒸氣在高爐上部與煤氣中的CO2反應(yīng)生成碳酸鹽而析出，這些堿金屬碳酸鹽部分粘附在爐壁上，會(huì)侵蝕耐火材料，影響高爐壽命。1）增加低揮發(fā)分煤在配合煤中的用量，降低焦炭反應(yīng)性，提高開始反應(yīng)溫度，從根本上緩解焦炭強(qiáng)度在高爐內(nèi)的過早惡化。2）提高煉焦裝爐煤的散密度，使焦炭氣孔壁厚度增加，從而提高抵抗CO2的侵蝕能力。提高焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度。3）在煉焦配合煤可添加一些CO2反應(yīng)的抑制劑或在焦炭表面噴灑這種抑制劑。以降低鉀。鈉對(duì)CO2反應(yīng)的催化作用，曾以SiO2和B2O3作為抑制劑。進(jìn)行提高焦炭抗堿性試驗(yàn)，試驗(yàn)表明。添加0.5%的B2O3后。焦炭反應(yīng)性可降低30%—50%。4）減少堿金屬在高爐內(nèi)的循環(huán)，可以降低焦炭中的鉀鈉富集量，降低高爐爐身上部溫度可減緩焦炭在進(jìn)入軟融帶前發(fā)生過多的碳溶反應(yīng)。從而使焦炭能承受更劇烈的反應(yīng)而不致使強(qiáng)度過早變差?？偨Y(jié)焦炭的化學(xué)成分主要有灰分、硫分、揮發(fā)分和水分，強(qiáng)度主要有抗碎強(qiáng)度、耐磨強(qiáng)度、反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度，焦炭的這些質(zhì)量指標(biāo)對(duì)高爐的操作運(yùn)行以及鋼鐵的質(zhì)量有很大的影響，而焦炭的質(zhì)量主要取決于配合煤的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝條件，尤其是榆林低變質(zhì)煤的配入可以有效降低焦炭的灰分和硫含量，但其幾乎沒有粘結(jié)性，因此，配入低變質(zhì)煤時(shí)要分析各煤種的粘結(jié)性和結(jié)焦性指標(biāo)，確定低變質(zhì)煤的配入量并不影響焦炭的強(qiáng)度要求。
以上是今天焦?fàn)t熱修遼寧中弘同您一同分享焦炭質(zhì)量影響因素討論，希望對(duì)您有所幫助。
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