70kg小焦炉的焦油渣配煤实验研究

刘文秋

（河北能源职业技术学院，河北 唐山 063004）

焦油渣是炼焦生产过程中产生的黏稠状、易黏结废渣，主要成分为焦粉、煤尘和煤焦油、沥青。目前，焦化企业对焦油渣的处理方式为外排或堆积，这种方式既造成了环境的污染，又造成了资源的浪费［1］。自20世纪80年代，国内外许多研究人员一直致力于寻求焦油渣的合理利用方案，尤其是在配炼焦煤工艺中的应用［2］。利用焦油渣进行配煤炼焦，一方面，消除了焦油渣对环境的污染；另一方面，在一定程度上提高了冶金焦的质量，解决了炼焦过程中利用高挥发分弱黏结煤配煤炼焦的问题［3］。所以，在配合煤中添加一定比例的炼焦废弃物焦油渣炼焦的新工艺有大好的发展前景。

1 实验部分

1.1 原料及来源

1）炼焦用煤：炼焦配合煤主要来自唐山中润煤化工有限公司的炼焦车间。炼焦实验中基本的主用炼焦煤为东欢坨气煤、新西兰肥煤、唐山矿1/3焦煤、宏胜焦煤、潞安瘦煤。用煤的工业分析数据及黏结指数见表1。

2）焦油渣：焦油渣主要来自于中润煤化工有限公司，主要物性数据见表2。

表1 炼焦用煤的工业分析数据及黏结指数

表2 焦油渣的主要物性数据

1.2 实验步骤及配煤方案

1.2.1 实验步骤

首先，进行焦油渣的收集、分类和破碎；其次，按制订的实验方案做好配合煤的制备；最后，进行600g坩埚炼焦实验和70kg小焦炉实验。为确保实验条件的统一性和验证放大实验的效果，整个小焦炉实验的基础煤种不变。具体实验步骤参照国家标准。

1.2.2 配煤方案

基于配煤炼焦理论制订配煤炼焦的方案，见表3。

表3 基础配煤方案

在制好基准炼焦样的基础上分别添加配比为质量分数0%、1%、3%、5%、7%的焦油渣，混合均匀。

2 结果与分析

2.1 焦油渣的添加量对焦炭产率的影响

基于配煤炼焦理论，对坩埚焦实验与小焦炉实验结果进行比对，发现，在放大实验的过程中，对焦炭的产率及焦炭的性质没有太大影响。具体数据见图1。

图1 焦炭产率的比对

2.2 焦油渣添加量对焦炭性质的影响

根据坩埚焦、小焦炉及焦炉生产过程中添加焦油渣配煤炼焦实验中焦炭性质的测定分析，得到不同焦油渣添加质量分数对焦炭性质的影响。见表4。

通过表4数据看出，随着焦油渣的配比增大，对焦炭的反应性及反应后强度都有明显的影响，与空白实验比对发现，添加3%左右的焦油渣进行配煤炼焦得到的焦炭具有较好的热反应性及反应后强度，这对焦化厂追求高质量焦炭、提高企业竞争力有不可估量的作用。

表4 焦油渣配煤炼焦实验结果 %

3 结论

1）通过小焦炉的放大实验与坩埚焦实验结果比对发现，小焦炉的放大实验是成功的，并且小焦炉的实验结果相对较好。

2）通过对实验结果的比对分析发现，焦油渣的添加量在3%左右对配合煤的性质改善比较明显，在焦炭性质改善上的效果也比较明显。

［1］ 项茹，宋子连，薛改凤，等.单种焦煤结焦性能及其混配性研究［J］.武汉科技大学学报，2012，35（1）：16-18.

［2］ 朱银惠.煤化学［M］.北京：化学工业出版社，2004.

［3］ 马世文，余世云，徐斌，等.焦油渣的综合利用［J］.冶金动力，2003（5）：17.