马钢配煤精准分组破碎实验研究分析结果

陈玉村 钱虎林 王 军

(马钢炼焦总厂，安徽 马鞍山 243000)

1 实验目的

通过本次配煤分组破碎实验，将解决如下问题：

(1)确认分组破碎对焦炭质量的影响；

(2)确定难破、易破煤种划分标准；

(3)确定难破、易破煤种的最佳破碎粒度；

(4)对马钢炼焦煤进行破碎难易程度分类。

2 理论依据

配煤工艺是炼焦生产的一个重要环节。配煤采用先配后粉碎工艺存在着固有缺陷，不能按炼焦工艺要求来调节各煤种的细度。由于不同煤种岩相组成不同，硬度不一，混合粉碎后，造成各煤种的粒度偏析。通常是粘结性差的气煤硬度大，难于粉碎，与炼焦工艺所要求的惰性组应细碎，粘结组分避免过分粉碎的原则相违背，给焦炭质量带来了不利影响。

马钢现采用的配煤生产流程：单种煤→配合→粉碎→装炉，为了摸清这种配煤生产流程生产出来的装炉煤粒度分布情况，自粉碎机后采取三组装炉煤样进行粒级分析。结果表明，各单种煤在各粒级中不是均匀分布的，大于3毫米级的挥发分最高，粘结性最差，粘结性好的肥煤较多地集中在3～0.5毫米级和小于0.5毫米级中。

由此可见，目前这种先配后粉碎工艺还存在着应该细碎的得不到应有的粉碎，不应细碎的却粉碎过细，不能充分利用各煤种粘结性的问题。

3 煤种选择

马钢配煤煤种较多，为最大可能通过实验验证各煤种在分组破碎中所起作用，分组破碎实验选择的煤种有：气煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、焦煤、瘦煤。各煤名及对应煤种如表1，选择的煤种哈士可磨值分布的范围较广。

表1 煤名及对应煤种

4 方案的确定

4.1 测试各单种煤性质如附表1。

4.2 利用单种煤性质选择两种配比方案。采用20公斤小焦炉，先采用两种配比每种配比分别采用先混后破和先破后混两种配煤方法进行配比炼焦，通过对比可看出分组破碎对焦炭质量影响。

4.3 为确认难破碎最佳细度、安排2#、3#为一组，5#、6#、7#为一组，9#、10#、11#为一组，12#、13#、14#为一组，15#、16#、17#为一组，20#、21#均为同一配比、不同细度。

4.4 为确认易破碎最佳配比，选用16#、20#为一组，13#、18#为一组，14#、19#为一组。

4.5 从哈氏值和国际烟煤划分标准上可看出，现难以划分难易煤种主要集中在1/3JM中的A三分之一焦、B三分之一焦、C三分之一焦三种煤，C三分之一焦哈氏值为66，可以归为难碎组，现对A三分之一焦与B三分之一焦分别作为易碎组进行破碎。

4.6 为验证A三分之一焦组为难易组，在同一细度下，安排2#、5#为一组，3#、6#为一组，4#、7#为一组。、

4.7 为验证B三分之一焦为难易组，安排3#、9#为一组，12#、15#为一组，13#、16#为一组，4#、10#为一组。14#、17#为一组，19#、21#为一组，18#、20#为一组。

5 试验方法

5.1 煤的工业分析按GBZ12-82进行；全硫按GB214-83进行；

5.2 煤的粘结指数按GB5447-85进行；奥亚膨胀度按GB5450-85进行；

5.3 焦炭工业分析按GB/T2001-91，全硫按GB/T2286-91；

5.4 焦炭筛分组成按GB/T2005-94，米库姆强度按GB/T2006-94(但转鼓为1/4转鼓)；

5.5 焦炭块焦反应性及反应后强度按GB/T4000-1996进行；

5.5 炼焦试验：20kg小焦炉操作控制参数：结焦时间8小时，火道温度1090±10℃，焦饼中心温度950-1000℃，干煤量23kg，装炉煤水分10%。

6 试验分析

6.1 在此实验中对两组焦炭M10进行列表绘图，从图中可以看出分组破碎对焦炭的耐磨性改善不明显，各数据没有明显的可比性。

图1 两组焦炭M10

6.2 在此实验中对第一组配煤比M40进行列表绘图并进行分析

图2 第一组配煤比M40

6.3 在难破碎与易破碎划分合理时，分组破碎焦炭M40上升。如1#与5#、6#、7#、8#、9#、10#间对比，11#与15#、16#、17#、18#、19#、20#、21#间对比。

6.4 在同一配比下，随难破碎组的细度(<3mm的细度百分含量)增加，M40有增加趋势。如15#、16#、17#间的对比，18#、19#间的对比，5#、6#、7#间的对比，8#、9#、10#间的对比。

6.5 在同一配比下，随难易碎组的细度(<3mm的细度百分含量)增加，M40有增加趋势。如16#、20#间的对比，13#、18#间的对比。

6.6 对A三分之一焦组作为难碎组或作为易碎组对焦炭对焦炭质量影响不大。2#、5#的对比，3#、6#的对比，4#、7#的对比。

6.7 在细度相近的情况下对B三分之一焦作为易碎组焦炭M40有明显上升均势。3#、9#为一组，12#、15#为一组，13#、16#为一组，4#、10#为一组。14#、17#为一组，18#、20#为一组。

7 试验结论

(1)配煤分组破碎，在合适的细度，正确的划分难易粉碎组的情况下，焦炭M40提高1-3个百分点；

(2)各煤种难易组的划分对分组破碎至关重要，正确的划分会增加M40值，相反，会降低M40值；

(3)在满足难破碎及易破碎细度(<3mm均≥85%)时，M40值最佳；

(4)B三分之一焦划为易碎组时，M40强度升高1-3个百分点，但A三分之一焦划为难粉组或易粉组，对焦炭质量影响不大。

马钢依据上述实验结果，进行工业化实践。经过近几年的数据累计表明，在同一配比下，如做到精准分组破碎，焦炭M40将上升1-2%，其他指标影响不大。