高硫高灰煤在焦炉炼焦中的应用

徐永进 畅宾平 卢凤丽 张心芝

(平煤集团天宏焦化公司)

高硫高灰煤在焦炉炼焦中的应用

徐永进 畅宾平 卢凤丽 张心芝

(平煤集团天宏焦化公司)

介绍了高硫高灰煤在焦炉炼焦中的应用情况。选择合适的高硫高灰煤进行洗选，通过配煤试验，确定合适的焦炉入炉煤配比，用于焦炉的炼焦生产。实践表明：科学合理的配比高硫高灰煤，在保证焦炭质量的前提下，可大大降低入炉煤的成本，拓展了焦炉炼焦配煤的煤种选择。

高硫高灰煤 配煤 炼焦

0 前言

我国煤炭资源丰富，但是主焦煤仅占27％，其中肥煤、焦煤和瘦煤加在一起不到50％，而肥煤和瘦煤大部分为高硫煤，平顶山地区各主要产煤矿区，高硫煤多，有的原煤硫含量高达5.0％，随着低灰、低硫炼焦煤资源的日益减少，冶金工业发展对焦炭的需求增多，用高硫、高灰煤炼焦不可避免，因此开发高硫、高灰煤资源日益重要。平煤集团天宏焦化公司现有一组两座 JN-38型捣鼓焦炉，一组三座JN43-80型焦炉，年产冶金焦炭120万 t，入洗原煤180万 t，配套化产回收和深加工生产装置。通过对平顶山各矿区的髙硫、高灰煤进行研究筛选、分析，在配煤洗选中选择适合洗选的煤种，应用于焦炉的配煤生产中。

1 适合洗选的髙硫高灰煤选择

平顶山地区髙硫高灰煤资源丰富，硫份一般在1.2％～3.8％，灰分一般在28％～39％，煤中的硫2/3以上为硫铁矿的形式存在，目前主要作为动力煤使用，价位很低。通过比较分析，选择平煤集团六矿、二矿的髙硫高灰煤按4∶6的配比混合后作为入洗煤源。其实验数据见表1、表2。

表1 髙硫高灰煤浮沉实验数据

表2 髙硫高灰煤泥复选实验数据 ％

通过对表1、表2可以看出：①各粒度的浮沉组成差别明显，密度组成以1.30 kg/L～1.80 kg/L和＞1.80 kg/L级为主，产率分别为41.1％、21.4％，灰分分别为 7.63％、77.79％，各粒度灰分及收率差别大，原煤在床层中分层情况较好，适合在跳汰工艺中洗选；②煤泥的浮精收率为60.3％，灰分为15.27％，说明通过复选工艺可以回收煤泥水里的大部分精煤，洗选的综合效益较好[1]。

基于浮沉实验结果，选择平煤集团二矿和六矿的高灰高硫煤进行跳汰洗选，已洗煤结果如下：点样灰分在12.5％～16.8％，挥发份在28.6％～33.1％，硫份在0.75％～1.82％，已洗煤堆样灰分14.8％，挥发份为30.8％，硫含量1.02％，平均收率为53.2％。

2 高硫高灰煤在焦炉炼焦生产中的应用

炼焦煤料的配合应保证煤的结焦性充分利用，以便在特定的工艺条件了取得所要求的焦炭。配煤的性质可以通过各个组分的选择和比例的变化进行调整，在配煤煤种选择上以平煤集团田庄洗煤厂的主焦煤为基础煤种，利用田庄焦煤粘结性好、塑性大的特征，再配入1/3焦煤、已洗高硫高灰煤，同时配入低硫、低灰的青海精煤，利用四种煤的结焦性的差异，选用合适的配比，配煤方案见表3，煤质分析指标见表4。

表3 四种煤的配煤比 ％

表4 四种煤的煤质分析指标 ％

配煤过程中之所以选用田庄主焦煤作为基础煤种，是因为田庄主焦煤粘结性强而且塑性大，同时已洗的高硫高灰煤的粘结性也很好，和青海低灰低粘结性煤配合使用可以较好地增加配合煤的膨胀压力，调节配合煤塑性后期的收缩。由表4可知，两种配合煤的灰分、挥发份、硫份、G值、Y值等指标均满足二级冶金焦的入炉煤标准，但是随着青海低灰低硫煤配比的增加，焦炭的耐磨强度M10下降较快，M40也有一定的下降，硫含量基本变化不大。主要原因是粘结性差的青海低灰低硫精煤的增加影响了焦炭的强度[2]。

确定配合煤的配比后，通过铁箱试验对配合煤的炼焦效果进行了验证。具体做法是根据焦炉的碳化室宽度，设计适合装入炭化室的铁箱，装煤量为40 kg，加热制度和结焦时间均与实际生产一致[3]，实验配煤成焦良好，焦炭质量达到二级冶金焦标准，实验结果见表5。

表5 铁箱结焦实验焦炭质量指标 ％

3 应用效果

1)高硫高灰煤配入焦炉生产用煤，满足了焦炉的生产要求，生产的焦炭质量良好，其中 M40＞ 76.0％，M10＜8.0％，St.d＜0.6％，均达到二级焦的质量要求。

2)高硫高灰煤没有配入焦炉生产之前，焦炉入炉煤中田庄主焦煤的配入比例为45％～50％、1/3焦煤配入比例为35％～40％，高硫高灰煤配入焦炉生产之后田洗主焦煤配入比例为40％左右，下降5％～10％，1/3焦煤配入比例20％～30％，下降10％～15％。较大程度上缓解了主焦煤和1/3焦煤的需求压力。

3)高硫高灰煤由于其高硫高灰的原因价格优势明显，洗选后综合成本低于主焦煤的价格200～300元/t，青海低灰低硫弱粘结性煤也低于1/3焦煤的价格50元/t左右，公司每年的焦炉生产用煤大约160万 t，高硫高灰煤和青海低灰低硫弱粘结性煤配合煤成功用于焦炉生产，每年将减少主焦煤和1/3焦煤的配入量为30万 t左右，可为企业创造巨大的经济效益。

4 结论

1)以优质主焦煤为基础煤，高硫高灰煤、低灰低硫精煤、1/3焦煤通过合理的配比可以成功用于焦炉的生产。

2)由于地域因素的不同，在选择高硫高灰煤作为炼焦煤种时，除煤种本身具有结焦性能外一定要考虑其可选性以及其中所含硫主要的存在形态，是否主要以硫铁矿的形态存在，以便通过洗选有效降低硫的含量。

3)应用于生产上的配煤比是经过多次铁箱成焦配煤实验才确定的。在确定配煤煤种及配煤比时既要考虑单一煤种的结焦性，同时更要考虑各煤种之间的相互影响，由于煤种之间性质差异的复杂性，不同粘结性的高硫高灰煤和其他煤种的配合炼焦还有很大的研究空间。

高硫高灰煤用于焦炉的生产具有十分重要的意义，它一方面在扩大炼焦煤种降低炼焦成本上的尝试上迈出了重要的一步，同时通过对高硫高灰煤有选择洗选和科学的配比，拓展了高硫高灰煤种的应用领域，扩大了焦炉炼焦的煤种选择。

[1]吴式瑜，岳胜云.选煤基本知识.北京：煤炭工业出版社，2003：145-167.

[2]丁玉献，杨秀华.炼焦煤配煤方案的试验研究.煤质技术，2003 (5)：45-49.

[3]李明福，王文军，翟瑞津.捣固炼焦的配煤试验.煤质与热力，2005(1)：27-28.

APPL ICAT ION O F COAL W ITH H IGH SULFUR AND H IGH ASH IN COKEM AK ING

Xu Yongjin Chang B inp ing Lu Fengli Zhang X inzhi
(Tianhong Coking Company，Pingdingshan Coal Industry Group)

This paper introduces the app lication of coalw ith high su lfur and high ash in coke-m aking.Choosing app rop riate coalw ith high su lfu r coal ash to wash and then determining app rop riate p ropo rtion of charging coal through blending test.Practice showSthat under the p recondition of good coke quality，the scientific and reasonab lem atching can greatly reduce the cost of charging coal and enhance the selectivity of coal.

coalw ith high su lfur and high ashmixing coal coke-m aking

2010—1—9