煤和焦炭灰成分的分析研究

徐 芹

(包头钢铁职业技术学院，内蒙古包头，014010)

1 主要用煤灰成分分析

为深入研究煤和焦炭的质量指标，在传统指标分析基础上，课题组对某焦化厂的主要炼焦用煤进行了灰成分的检验和分析，灰成分主要为K2O、Na2O、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3、TiO2和SO3等。具体化验数据如表1。

表1 某焦化厂主要用煤灰成分

课题组对灰成分进行了碱度指数(MBI)和矿物质催化指数(MCI)的计算，如表2所示。

表2 灰成分的相关催化指数

从表2中可以看出柳林地区的炼焦煤矿物质催化指数较低[1]，而乌海和内蒙古地区的炼焦煤矿物质催化指数较高。MBI计算最小值为山西地区3部为1.56，最大值为内蒙古地区的5#为6.43，最大值是最小值的4.12倍。同理MCI最大值是最小值的2.92倍。不同催化指数计算公式都表明：灰成分的不同，催化指数的差异还是比较大的。

2 配煤方案灰成分分析

现代焦炉冶炼都采用配煤炼焦的方式，单种煤配比的不同对于焦炭灰分及灰成分具有重要的直接影响，检验与分析不同配煤比下的焦炭灰成分是十分必要和重要的[2]。因此课题组开展了不同炼焦配煤比方案下煤和焦炭灰成分的研究，首先确定了焦化厂现在主要用煤情况下的配煤方案，如表3所示。

表3 配煤炼焦方案

方案在山西柳林地区焦煤和肥煤配比基本不变的情况下，主要对内蒙古地区的煤的配比做了较大调整，不断加大内蒙古地区煤的配比，以此观察催化指数的不同，对焦炭催化指数的影响。

2.1 单种煤分析情况

对各单种煤进行了工分指标、牌号指标分析，将分析结果汇总如表4。

表4 方案单种煤指标汇总表

从各单种煤的常规指标分析，各单种煤煤质正常，符合试验要求，利用40公斤小焦炉进行配煤炼焦试验，对试验焦炭进行灰成分分析。

2.2 小焦炉实验焦炭灰成分的检验

为深刻洞悉配煤试验焦炭的性质，课题组对配煤方案小焦炉实验的焦炭进行了灰成分的检测与分析，并计算灰成分催化指数，具体分析数据如表5及表6所示。

表5 小焦炉焦炭灰成分

表6 实验方案的催化指数

从表6中分析，随着催化指数较大的内蒙古地区炼焦煤的配加，炼出的焦炭的催化指数也在增加[3]。

3 煤及焦炭灰成分的研究结论

课题组通过对大量炼焦用煤的分析与研究，发现山西柳林地区的炼焦煤矿物质催化指数较低，而乌海和内蒙古地区的炼焦煤矿物质催化指数较高。MBI计算最小值为柳林3部1.56；最大值为5#内蒙古6.43，最大值是最小值的4.12倍。同理MCI最大值是最小值的2.92倍，灰成分的不同，催化指数的差异还是比较大的，对于催化指数大的煤在配煤炼焦中，炼出的焦炭的催化指数同样也大。催化指数大的煤对焦炭质量会有一定的影响，因此，在配煤炼焦中要充分考虑灰成分的影响。