不同粒度分布對配合煤、焦炭質(zhì)量影響

解 俐

（山西焦化集團(tuán)有限公司，山西 洪洞 041606）

引 言

根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)反饋，我公司近期配合煤中＜1mm煤占比變化較大，同時配合煤及焦炭質(zhì)量波動也較大，因此，在同一配比下，控制一定的配合煤粉碎細(xì)度，調(diào)整＜1mm煤占比，進(jìn)行40kg小焦?fàn)t結(jié)焦性試驗(yàn)，探尋其對配合煤及焦炭質(zhì)量的影響。

1 配煤方案

以我公司現(xiàn)用配煤方案為實(shí)驗(yàn)方案，見表1。

表1 配煤方案

2 配合煤質(zhì)量情況

2.1 配合煤煤質(zhì)、煤巖分析（見表2、表3）

2.2 不同粒級煤質(zhì)分析

將粉碎細(xì)度為72.8%的配合煤按＞5mm、3mm～5mm、1mm～3mm、＜1mm這4種粒級進(jìn)行篩分后進(jìn)行煤質(zhì)分析，分析結(jié)果見表4。

表2 配合煤煤質(zhì)分析

表3 配合煤煤巖分析

表4 不同粒級配合煤煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)

由圖1及第66頁圖2可知，隨著配合煤粒度的增大，煤的揮發(fā)分增大，配合煤的黏結(jié)指數(shù)降低；同時，煤的奧亞膨脹度相差較大，其中，＞5mm的煤為僅收縮；結(jié)合各單種煤煤質(zhì)情況分析，隨著配合煤粒度的增大，煤中弱黏煤的含量逐漸增大。

圖1 不同粒級揮發(fā)份關(guān)系圖

圖2 不同粒級GR.I關(guān)系圖

由圖3和表5可知，＜1mm煤平均隨機(jī)反射率為0.928，煤種以焦煤、肥煤為主，不黏區(qū)間的占比大量為除塵粉；1mm～3mm煤平均隨機(jī)反射率為1.091，煤種以焦煤居多；＞5mm煤中弱黏煤含量最多。

圖3 不同粒級煤巖區(qū)間關(guān)系圖

表5 不同粒級配合煤煤巖分析數(shù)據(jù)

3 焦炭質(zhì)量情況

3.1 40kg焦?fàn)t試驗(yàn)條件

按照同一試驗(yàn)條件：實(shí)際裝煤量為44.44kg（濕煤），粉碎細(xì)度71%±1%，水分10%±0.5%，結(jié)焦時間17.5h，裝煤溫度800℃，焦餅中心溫度控制在（950±30）℃，堆密度為0.76t／m3的條件下，控制＜1mm煤的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為42.7%、47.4%、52.1%、57.0%，進(jìn)行結(jié)焦性試驗(yàn)（見表6），發(fā)現(xiàn)配合煤的成焦率比較一致，但在＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.1%時，成焦率達(dá)到最大，為88.13%。

表6 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

由圖4～圖6可知，隨著＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，焦炭的灰分、硫分變化不大。焦炭的抗碎強(qiáng)度與反應(yīng)后強(qiáng)度變化趨勢正好相反，焦炭的抗碎強(qiáng)度越低，反應(yīng)后強(qiáng)度越高，當(dāng)＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.1%時，焦炭的抗碎強(qiáng)度最低為79.5%，反應(yīng)后強(qiáng)度最大為41.5%。

圖4 不同＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)配合煤40kg焦?fàn)t試驗(yàn)成焦率關(guān)系圖

3.2 焦炭質(zhì)量情況

圖5 不同＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)配合煤40kg焦?fàn)t試驗(yàn)M40關(guān)系圖

圖6 不同＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)配合煤40kg焦?fàn)t試驗(yàn)CSR關(guān)系圖

3.3 焦炭光學(xué)組織特征（見第67頁圖7及表7、表8）

在同一配比的情況下，＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，焦炭的光學(xué)組織有差異，其中，在＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.1%時，焦炭中的完全纖維組織明顯提高，并且其變化趨勢與焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度一致。

圖7 不同＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)配合煤40kg焦?fàn)t試驗(yàn)焦炭光學(xué)組織關(guān)系圖

4 結(jié)論

1）隨著配合煤粒度的增大，煤的揮發(fā)分增大，配合煤的黏結(jié)指數(shù)降低。

2）在同一配比的情況下，隨著＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，所得焦炭的質(zhì)量不同，其中，在＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.1%時，焦炭中的完全纖維組織明顯提高，反應(yīng)后強(qiáng)度達(dá)最大值，相反，焦炭的抗碎強(qiáng)度最小。

3）過細(xì)的粉碎配合煤對改善焦炭熱性質(zhì)有所提高，但對焦炭冷態(tài)強(qiáng)度有所影響，根據(jù)本次試驗(yàn)結(jié)果得出，＜1mm煤質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在45%～50%為宜。

表7 焦炭質(zhì)量分析

表8 焦炭光學(xué)組織分析