不同粒度分布对配合煤、焦炭质量影响

解 俐

（山西焦化集团有限公司，山西 洪洞 041606）

引 言

根据生产系统反馈，我公司近期配合煤中＜1mm煤占比变化较大，同时配合煤及焦炭质量波动也较大，因此，在同一配比下，控制一定的配合煤粉碎细度，调整＜1mm煤占比，进行40kg小焦炉结焦性试验，探寻其对配合煤及焦炭质量的影响。

1 配煤方案

以我公司现用配煤方案为实验方案，见表1。

表1 配煤方案

2 配合煤质量情况

2.1 配合煤煤质、煤岩分析（见表2、表3）

2.2 不同粒级煤质分析

将粉碎细度为72.8%的配合煤按＞5mm、3mm～5mm、1mm～3mm、＜1mm这4种粒级进行筛分后进行煤质分析，分析结果见表4。

表2 配合煤煤质分析

表3 配合煤煤岩分析

表4 不同粒级配合煤煤质分析数据

由图1及第66页图2可知，随着配合煤粒度的增大，煤的挥发分增大，配合煤的黏结指数降低；同时，煤的奥亚膨胀度相差较大，其中，＞5mm的煤为仅收缩；结合各单种煤煤质情况分析，随着配合煤粒度的增大，煤中弱黏煤的含量逐渐增大。

图1 不同粒级挥发份关系图

图2 不同粒级GR.I关系图

由图3和表5可知，＜1mm煤平均随机反射率为0.928，煤种以焦煤、肥煤为主，不黏区间的占比大量为除尘粉；1mm～3mm煤平均随机反射率为1.091，煤种以焦煤居多；＞5mm煤中弱黏煤含量最多。

图3 不同粒级煤岩区间关系图

表5 不同粒级配合煤煤岩分析数据

3 焦炭质量情况

3.1 40kg焦炉试验条件

按照同一试验条件：实际装煤量为44.44kg（湿煤），粉碎细度71%±1%，水分10%±0.5%，结焦时间17.5h，装煤温度800℃，焦饼中心温度控制在（950±30）℃，堆密度为0.76t／m3的条件下，控制＜1mm煤的质量分数分别为42.7%、47.4%、52.1%、57.0%，进行结焦性试验（见表6），发现配合煤的成焦率比较一致，但在＜1mm煤质量分数为52.1%时，成焦率达到最大，为88.13%。

表6 实验参数

由图4～图6可知，随着＜1mm煤质量分数的增大，焦炭的灰分、硫分变化不大。焦炭的抗碎强度与反应后强度变化趋势正好相反，焦炭的抗碎强度越低，反应后强度越高，当＜1mm煤质量分数为52.1%时，焦炭的抗碎强度最低为79.5%，反应后强度最大为41.5%。

图4 不同＜1mm煤质量分数配合煤40kg焦炉试验成焦率关系图

3.2 焦炭质量情况

图5 不同＜1mm煤质量分数配合煤40kg焦炉试验M40关系图

图6 不同＜1mm煤质量分数配合煤40kg焦炉试验CSR关系图

3.3 焦炭光学组织特征（见第67页图7及表7、表8）

在同一配比的情况下，＜1mm煤质量分数的不同，焦炭的光学组织有差异，其中，在＜1mm煤质量分数为52.1%时，焦炭中的完全纤维组织明显提高，并且其变化趋势与焦炭的反应后强度一致。

图7 不同＜1mm煤质量分数配合煤40kg焦炉试验焦炭光学组织关系图

4 结论

1）随着配合煤粒度的增大，煤的挥发分增大，配合煤的黏结指数降低。

2）在同一配比的情况下，随着＜1mm煤质量分数的不同，所得焦炭的质量不同，其中，在＜1mm煤质量分数为52.1%时，焦炭中的完全纤维组织明显提高，反应后强度达最大值，相反，焦炭的抗碎强度最小。

3）过细的粉碎配合煤对改善焦炭热性质有所提高，但对焦炭冷态强度有所影响，根据本次试验结果得出，＜1mm煤质量分数控制在45%～50%为宜。

表7 焦炭质量分析

表8 焦炭光学组织分析