对淮北炼焦煤的小焦炉试验分析

2023-05-09高春燕淮北矿业股份有限公司煤炭运销分公司

安徽科技 2023年3期

文/高春燕（淮北矿业股份有限公司煤炭运销分公司）

一、概述

随着淮北矿业精煤战略的实施，淮北矿业年产炼焦煤近1000 万吨，炼焦煤质量的好坏直接影响集团公司的效益。炼焦煤主要用来高温干馏生成焦炭，用于高炉炼铁。焦炭品质的高低直接取决于炼焦煤的结焦性。为了更好地了解淮北炼焦煤的结焦性，中心化验室对现阶段生产的主要炼焦煤进行了40 千克试验焦炉炼焦试验。煤样的采取、制备、煤质化验分析、岩相分析、40 千克试验焦炉炼焦试验焦炭机械强度、热强度均严格按照相关国家标准要求进行。

二、煤样来源

淮北矿业煤炭资源储量丰富，是华东地区唯一煤种齐全的产煤矿区。淮北矿业集团共有3 座中央选煤厂，分别为淮北选煤厂、临涣选煤厂、涡北选煤厂，炼焦煤产品主要有瘦煤、焦煤、肥煤、1/3 焦煤。本次有1个瘦煤、6 个焦煤、4 个肥煤、4 个1/3 焦煤共15 个炼焦煤样参与试验，来源明细见表1。

表1 试验煤样来源明细

三、主要试验设备

1.湿煤破碎机。

2.快速压紧制样粉碎机。

3.颚式破碎机。

4.BRICC-M 煤岩自动测试系统。

5.ZWJL-40kg 侧装试验焦炉。

6.捣固机。

7.ZGZYX-1 型焦炭颗粒制球磨球一体机。

8.HXFQ-5D 焦炭反应性及反应强度测定装置。

四、试验条件

炉墙温度：1050 ℃。

焦饼中心温度：950 ℃。

结焦时间：17 小时。

装炉煤水分：10%。

装煤量（干基）：40 千克。

装炉煤密度：1 吨/米3。

五、煤质分析

炼焦煤工业分析、胶质层、黏结性指数、岩相分析见表2。

表2 各种炼焦煤质量指标

六、炼焦煤炼焦结果

焦炭耐磨强度（M10）、焦炭抗碎强度（M40）、焦炭反应性（CRI）、焦炭反应后强度（CSR）见表3。

表3 各种炼焦煤试验焦炉炼焦试验结果

七、炼焦煤质量和炼焦试验结果分析

1.从瘦煤来看，淮选瘦煤为带一个凹口的混煤，与生产实际相符；黏结指数为54，黏结性较好，硫分也在0.50%以下。

2.从6 个焦煤来看，由岩相分析看出，2 号淮选焦煤混煤情况比较严重。从黏结性指数看，除了淮选焦煤为81，其他焦煤均在85 以上；从变质程度看，淮北煤都属于25 号焦煤，淮选焦煤属于瘦焦煤；从全硫指标看，淮北焦煤都属于低硫煤，在0.55%以下。

3.从4 个肥煤来看，由岩相分析看出，除了10 号肥煤带一个凹口外，其他肥煤都显示为单一煤，说明实际上不同矿点配洗的煤变质程度很接近。从黏结性指数看，G 值均大于90，说明这4 个肥煤的黏结性非常好。4 个肥煤的含硫量均在0.50%以下。

4.从1/3 焦煤来看，4 个煤样无论是单洗还是配洗，岩相分析均为单一煤。4 个煤样除了芦岭单洗的1/3 焦煤黏结性指数在76，其余3 个都在85 以上，说明具有较好的黏结性。4 个煤样含硫均在0.40%以下，用其配煤炼焦有利于降低焦炭含硫。

5.从炼焦结果看，淮北瘦煤的机械强度和热强度数据在瘦煤结焦性中位居前列，其成焦性能较好；淮北焦煤M40 都在87 以上，M10 均在6 以下，热强CSR均在61 以上，2 号（淮选焦煤）热强CSR 最低，结果为61.7，5 号（临焦:袁一10 煤=1:1）CSR 为63.1，其余4个焦煤CSR 均在65 以上，尤其是6 号、7 号配洗煤CSR 达到71 以上，反应性CRI 在16.2～28，与CSR 基本对应；淮北肥煤M40 在80 以上，M10 均在6 以下，热强CSR 在60 以上，涡北肥煤CSR 高达71.5；淮北1/3 焦煤炼结焦性结果基本相近，M40 都在80～84，M10 在6 以下，数值基本接近6，其CSR 在58 左右。淮北肥煤和焦煤单独成焦的机械强度和热强度指标均达到冶金焦一级焦标准。