利用煤巖分析方法鑒別與控制混煤

席海莉 / 安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司

利用煤巖分析方法鑒別與控制混煤

席海莉 / 安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司

具體介紹了焦化廠進(jìn)廠煤中不同的混煤形式和對(duì)配煤煉焦生產(chǎn)的影響，以及如何運(yùn)用煤巖分析方法對(duì)進(jìn)廠混煤進(jìn)行鑒別和控制。

煤巖分析；混煤

前言

目前焦化廠一般采用單種煤配煤煉焦，這符合煤巖學(xué)理論要求的參加煉焦配煤必須是單種煤的理論，因?yàn)檫@樣才能保證煤質(zhì)乃至焦炭質(zhì)量穩(wěn)定。但是由于各煤礦地質(zhì)條件不同，再加上各種利益的驅(qū)使，，使得焦化廠進(jìn)廠單種煤質(zhì)水平良莠不齊，常常出現(xiàn)混煤現(xiàn)象。為了有效控制進(jìn)廠煤質(zhì)水平，正確評(píng)價(jià)來(lái)煤質(zhì)量，我們安陽(yáng)鋼鐵公司焦化廠從2007年就引進(jìn)了煤巖分析設(shè)備，并優(yōu)選技術(shù)骨干進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，開(kāi)展煤巖分析工作，利用煤巖分析技術(shù)鑒別并控制進(jìn)廠煤混煤情況。煤巖學(xué)理論指出煤巖分析指標(biāo)，尤其是對(duì)煉焦煤顯微組分的測(cè)定對(duì)煤種的鑒別十分客觀直接，能非常有效地判定是否混煤。我們焦化廠煤焦實(shí)驗(yàn)室就是以煤巖學(xué)理論為指導(dǎo)，利用煤巖測(cè)定的方法，并結(jié)合常規(guī)指標(biāo)對(duì)進(jìn)廠煤質(zhì)進(jìn)行鑒別與控制，取得顯著效果。本文以我廠這方面的工作為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)述煤巖分析在生產(chǎn)中鑒定與控制混煤的應(yīng)用。

1.混煤鑒別的重要性

我們安鋼焦化廠采用單種煤配煤煉焦，如果單種煤出現(xiàn)混洗，將對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生惡劣影響。首先，依據(jù)煤的工業(yè)分析、粘結(jié)指數(shù)分析等常規(guī)手段測(cè)定得出的煤質(zhì)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確、全面的表達(dá)其性質(zhì)，有時(shí)甚至造成煤種分類錯(cuò)誤，因?yàn)檫@些分析手段本身不能反映出混煤情況。如某進(jìn)廠煤從揮發(fā)份來(lái)看屬于焦煤。但根據(jù)40KG小焦?fàn)t試驗(yàn)表明其結(jié)焦性很差，較正常煉焦煤差距較大。見(jiàn)表1。從常規(guī)分析指標(biāo)上難以得出合理解釋，但根據(jù)其鏡質(zhì)組反射率直方圖就可以明顯看出，該煤實(shí)際上是焦煤與焦瘦煤的混煤，這種混煤的常規(guī)分析指標(biāo)無(wú)明顯異常，但是它的結(jié)焦性明顯較正常焦煤差。

表1 某進(jìn)廠焦煤常規(guī)化驗(yàn)指標(biāo)與40KG小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)指標(biāo)比較

綜上所述，如果進(jìn)廠煤不經(jīng)過(guò)煤巖分析方法進(jìn)行確認(rèn)而只是按照常規(guī)指標(biāo)分類使用，有可能會(huì)使配煤操作方案出現(xiàn)偏差，甚至造成配煤方案的嚴(yán)重失誤，嚴(yán)重影響焦炭質(zhì)量。同時(shí)，現(xiàn)在進(jìn)廠煤不同煤種之間存在價(jià)格差異，即使是相同煤種不同煤質(zhì)等級(jí)之間也存在價(jià)格差異。因此單種煤混洗或者各煤種等級(jí)間以次充好都會(huì)給我們焦化廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，鑒別進(jìn)廠煤是否混煤對(duì)我們焦化廠來(lái)說(shuō)是十分必要也是非常重要的。

2.如何鑒別混煤

2.1 煤巖學(xué)方法鑒別混煤的優(yōu)點(diǎn)

在傳統(tǒng)配煤理論中，一般對(duì)煤種進(jìn)行鑒別分類的是依據(jù)煤的工分指標(biāo)主要是煤的揮發(fā)份，粘結(jié)指數(shù)等數(shù)值，而工業(yè)分析中揮發(fā)份產(chǎn)率測(cè)定實(shí)際上只得到煤樣中所有煤粒揮發(fā)份的加權(quán)平均值。所以用煤的工分指標(biāo)來(lái)進(jìn)行判定是否混煤有很大的局限性。而煤巖學(xué)中主要是利用煤的鏡質(zhì)組反射率平均值來(lái)判定煤的變質(zhì)程度，如表2。用鏡質(zhì)組反射率直方圖可以直觀的反映出不同變質(zhì)程度煤混雜在一起的情況。用煤巖學(xué)方法評(píng)定煤質(zhì)是不能用化學(xué)方法代替的，但卻能與煤的化驗(yàn)結(jié)果相互印證，甚至可以解決一些化驗(yàn)結(jié)果難以說(shuō)明的問(wèn)題。用煤巖定量確定煤中微成分量的分布狀態(tài)，用反射率測(cè)定方法測(cè)定鏡質(zhì)組平均最大反射率及反射率分布圈，以確定煤的變質(zhì)程度，在焦化企業(yè)便可對(duì)煤質(zhì)做出評(píng)價(jià)。如再結(jié)合一些常規(guī)的分析項(xiàng)目，就能對(duì)煤質(zhì)做出足夠精確的評(píng)價(jià)。

2.2 如何用煤巖學(xué)方法判定混煤

在煤巖學(xué)理論中，判定一個(gè)煤為單種煤的條件必須滿足以下2點(diǎn)：1.其鏡質(zhì)組反射率直方圖為單峰，呈正態(tài)分布，標(biāo)準(zhǔn)偏差S<0.10,無(wú)凹口。2.同一供煤廠家一個(gè)煤種各批次來(lái)煤具有相似的鏡質(zhì)組反射率直方圖圖形及穩(wěn)定的煤巖顯微組分。而實(shí)際上我們焦化廠進(jìn)廠煤中經(jīng)常出現(xiàn)的單種煤往往達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)，主要是由兩種以上變質(zhì)程度不同的煤混合組成的煤或者兩種以上變質(zhì)程度相近但煤巖組成有明顯差異的煤混洗的煤。

2.3 混煤的種類

表2 根據(jù)鏡質(zhì)組最大反射率平均值RMAX對(duì)煤種的劃分

我們利用煤巖學(xué)方法對(duì)進(jìn)廠煤進(jìn)行鑒別和判定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)混煤的主要形式有：

2.3.1 由兩種以上變質(zhì)程度有明顯差異的煤構(gòu)成的混煤。這是最簡(jiǎn)單也是最容易鑒別的一種煤，其鏡質(zhì)組反射率直方圖明顯為雙峰或多峰，如圖1

圖1

2.3.2 由兩種以上變質(zhì)程度接近但煤的巖相指標(biāo)有差異的煤構(gòu)成的混煤，而這兩種煤性質(zhì)一般有較明顯的差異。這種情況多為同一煤田或煤礦，不同煤層煤之間相混。一般這種混煤的鏡質(zhì)組反射率直方圖為單峰或雙峰，其單峰標(biāo)準(zhǔn)偏差S值較大。見(jiàn)圖2

圖2

3.混煤的控制

要控制混煤，首先要搞清各供煤基地的煤層賦存及煤礦生產(chǎn)情況。運(yùn)用煤巖方法，結(jié)合煤田地質(zhì)特征，在大多數(shù)情況下，可以非常直觀地獲得混洗煤的詳細(xì)資料。如該煤礦煤種的變質(zhì)程度，該地區(qū)煤層的開(kāi)采情況以及混煤中各煤種的比例。當(dāng)然，對(duì)于那些沿途混裝，惡性摻混的廠家，難以從煤巖和資源分布情況來(lái)分析其混煤現(xiàn)象，必須靠加強(qiáng)監(jiān)督，管理和懲罰措施相結(jié)合的手段來(lái)控制。

4.結(jié)論

（1）煤巖分析是目前鑒別和判定混煤的最直觀科學(xué)的分析手段，用煤巖學(xué)理論來(lái)指導(dǎo)進(jìn)廠煤判定以及配煤煉焦，預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量等。

（2）目前有些洗煤廠利用煤巖分析方法對(duì)單種煤進(jìn)行混洗，這給我們鑒別判定進(jìn)廠混煤提出更高的要求。因此在今后的工作中，不僅要在煤巖分析技術(shù)上及時(shí)更新學(xué)習(xí)，更要及時(shí)準(zhǔn)確的掌握供煤基地和單位的資源情況，在運(yùn)輸和配煤管理等方面建立合理完善的監(jiān)督和管理機(jī)制。

[1].周師庸.應(yīng)用煤巖學(xué).冶金工業(yè)出版社.1985

[2].韓德鑫.中國(guó)煤巖學(xué).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社.1996

[3].中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB/T 15591-2013

[4].虞繼瞬，煤化學(xué)，冶金工業(yè)出版社.2000.8