煉焦工藝及用煤技術(shù)發(fā)展

杜艷玲 全宇 張所威

摘 要：煉焦工藝作為鋼鐵冶金行業(yè)中生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，在整個鋼鐵冶金領(lǐng)域中起到了至關(guān)重要的關(guān)鍵作用。為實現(xiàn)進一步提升煉焦工藝質(zhì)量，本文以煉焦工藝概述為切入點，分析了影響煉焦工藝的主要因素，并在提高資源管理能力、應(yīng)用干熄焦工藝等方面對煉焦工藝及用煤技術(shù)實踐提出了多條發(fā)展途徑，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考建議。

關(guān)鍵詞：煉焦工藝;用煤技術(shù);發(fā)展途徑

前言：隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對于高質(zhì)量材料的需求日益增加，可隨著優(yōu)質(zhì)煉焦煤儲量的不斷減少，煉焦工藝的地位逐步提高。為實現(xiàn)技術(shù)的革新進步，行業(yè)內(nèi)部對煉焦工藝不斷進行研究改善，力求提升綜合技術(shù)水平。這也促使著煉焦企業(yè)的整體市場環(huán)境中競爭漸漸激烈。因此分析影響煉焦工藝的實踐發(fā)展途徑十分重要。

1 煉焦工藝概述

現(xiàn)階段，根據(jù)煤化程度，我國區(qū)域內(nèi)的煤炭資源分為焦煤、氣煤與黏煤等種類，并稱為煉焦煤，在傳統(tǒng)的煉焦行業(yè)中有著十分廣泛的應(yīng)用渠道。同時，通過室式焦?fàn)t萃取而成的焦化煤種有著粘結(jié)性較差的特點，被稱為非焦煤。煉焦技術(shù)受到工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展的影響，相關(guān)技術(shù)得到了長足的進步，取得了很多技術(shù)層面的突破性研究成果，工藝水平得到了很大提升。伴隨著焦?fàn)t設(shè)備借助科技水平不斷進行的優(yōu)化，以及焦化技術(shù)的革新發(fā)展，傳統(tǒng)煉焦工藝與手段逐漸向成熟化發(fā)展，逐步推廣運用于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，并且由于在技術(shù)層面上的優(yōu)勢，能夠進一步改善我國現(xiàn)階段焦煤資源匱乏的問題。在煉焦工藝技術(shù)中，主要分為機焦與土焦，其中機焦占據(jù)了主要比重，約為九成左右。機焦技術(shù)中包括配煤煉焦與搗固煉焦兩個方面，在采用相應(yīng)技術(shù)加工后，經(jīng)過配煤、搗固加工、煉焦?fàn)t分解等工藝環(huán)節(jié)，最終熄焦作業(yè)后生成焦炭，完成整個煉焦工作[1]。

2 影響煉焦工藝的主要因素

能夠影響到煉焦流程成果的因素比較多，下文在對煉焦工藝進行了淺要分析的基礎(chǔ)上，在煤料堆密度、入爐煤的粉碎技術(shù)以及煤料加熱速度這幾個方面進行研究，并對其影響煉焦用煤范圍的原因進行了闡述，進而為提升煉焦工藝發(fā)展，加速我國工業(yè)進步作出參考作用。

2.1煤料堆密度

在對煉焦工藝產(chǎn)生影響的因素中，煤料堆的密度問題帶來的影響最為直接，在實際操作中，煤料堆密度直接反映在了煤料的間隙上，當(dāng)煤料堆密度變小時，煤料的間隙會增大，使得煤料堆間隙中填充的膠質(zhì)體量增加，用量增多，進而影響到后續(xù)煤料的結(jié)合狀態(tài)，從而對煤料的焦化效果產(chǎn)生較大影響。此外，在煤料煉焦的操作過程中，由于一些化學(xué)及物理反應(yīng)影響，在煤料中會產(chǎn)生反應(yīng)氣，反應(yīng)氣會使得煤料堆中的煤粒受到填充影響，提升煤料堆中煤粒間的結(jié)合能力，并加強反應(yīng)產(chǎn)物的密實性，使氣體逸出時阻力增加，并提升了膨脹壓力。上述變化會影響煤料界面的結(jié)合效果，并提升煤料結(jié)構(gòu)煉化的穩(wěn)定性，進而提高煤炭的粘結(jié)性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有助于提升煤炭的整體質(zhì)量。

2.2入爐煤的粉碎工藝

入爐煤的粉碎工藝也是影響到煤料煉焦成效的重要因素之一，由于其特點與結(jié)構(gòu)特性，如果將煤料視為有機巖石進行研究，可以發(fā)現(xiàn)在入爐前開展煤塊的粉碎工藝中，不同狀態(tài)與特點的煤塊粉碎特性存在差異，例如鏡煤等種類擁有較為優(yōu)秀的抗碎特性，在入爐粉碎中很難將其粉碎。而絲炭、暗煤等被分配在煤料的粗粒級中，這種情況會直接影響到煤爐質(zhì)量分布的均勻特性，進而導(dǎo)致煤爐組分中各成分產(chǎn)生收縮性反應(yīng)。

2.3煤料加熱速度

在進行煉焦的實際操作過程中，需要對煤料進行加熱處理，在加熱中煤料會發(fā)生軟化并產(chǎn)生膠質(zhì)體，而加熱速度會直接影響到膠質(zhì)體的產(chǎn)生數(shù)量與質(zhì)量，進而對煤料的膨脹性與流動特性產(chǎn)生很大的影響，并且，煤料加熱速度還會在一定程度上影響到焦煤的流動性與黏結(jié)程度。

3 煉焦工藝及用煤技術(shù)實踐發(fā)展的途徑

3.1提高資源管理與利用效率

由于煉煤焦化工藝逐漸走向成熟化，煉焦用煤工藝不斷取得新的研究進展與技術(shù)進步，后續(xù)煉焦工藝及用煤技術(shù)的發(fā)展將邁進新的階段。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)加強實踐發(fā)展步伐，提高資源管理能力與資源利用效率。同時進行多方面的技術(shù)嘗試與研究，對多種煉焦工藝進行技術(shù)路線創(chuàng)新。首先，需要不斷開拓新型煤礦資源，綜合利用多煤種，提高煤礦資源的利用效率，增強現(xiàn)階段資源的使用可持續(xù)化發(fā)展，并積極尋找新的煤礦資源。同時，需要對于已開采的煤礦資源進行完善化管理，并結(jié)合各地區(qū)的特色煤料種類對煤煉化工藝水平進行針對化監(jiān)控與調(diào)整，做好焦煤工藝流程的監(jiān)督與管理工作，保障焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定性。

3.2應(yīng)用干熄焦工藝

干熄焦工藝是為完成冷卻焦炭任務(wù)而研發(fā)的新型工藝技術(shù)，其利用的冷卻介質(zhì)是溫度較低的惰性氣體，紅焦進入干熄爐后，內(nèi)部的惰性氣體與干熄爐內(nèi)焦煤進行了熱量交換，大幅度降低了焦煤溫度。在這項冷卻技術(shù)的發(fā)展過程中，其技術(shù)逐漸調(diào)整越來越完善，應(yīng)用逐漸成熟化，在實際應(yīng)用中產(chǎn)生的熱量回收、濕熄焦污染等問題逐漸得到了顯著解決，具備實際應(yīng)用價值，是煉焦工藝未來實踐發(fā)展的良好應(yīng)用手段之一，在廣泛應(yīng)用后，將對焦炭整體質(zhì)量帶來積極影響[2]。

3.3應(yīng)用煤調(diào)濕技術(shù)

作為一種蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥技術(shù)，煤調(diào)濕技術(shù)將煙氣攜濕降氧與間接傳熱技術(shù)進行了充分結(jié)合，并將其應(yīng)用于熱源與載氣。這一技術(shù)手段的發(fā)展對我國煉焦工藝的技術(shù)水平起到了推動作用，并在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域有著重要的影響作用，在實際應(yīng)用中煤調(diào)濕技術(shù)能充分提升煉焦工藝的成品質(zhì)量，有助于提升經(jīng)濟效益，并使煉焦領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展在實踐中得到長足的進步。

3.4應(yīng)用脫硫脫氫制酸工藝

脫硫脫氫制酸工藝是煉焦工藝技術(shù)中的重中之重，通過對煤氣使用脫硫脫氫手段，使得煤氣存的得到進一步提升，降低煤氣在實際應(yīng)用中對環(huán)境產(chǎn)生的污染作用，在環(huán)境保護方面有著非常重要的貢獻(xiàn)意義，并對生態(tài)可持續(xù)發(fā)展起到積極推動作用。在未來的實踐發(fā)展應(yīng)用中，脫硫脫氫制酸工藝有著重要的實踐空間，現(xiàn)階段常用的煤氣脫硫脫氫技術(shù)包括了AS法脫硫脫氫技術(shù)、HPF氨法脫硫脫氫技術(shù)等手段，在實際應(yīng)用中卻存在著一定的缺陷與不足，存在著脫硫效率不高、存在污染廢液、腐蝕器械等問題，需要在后續(xù)研究中加以突破，不斷開拓創(chuàng)新，改善相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)脫硫脫氫技術(shù)以及煉焦工藝的進一步發(fā)展。

3.5應(yīng)用煤預(yù)熱技術(shù)

在實際工作中，煉焦對于煤的預(yù)熱采用的是在戶外對于煉焦煤料施加近兩百度左右的高溫，隨后在室內(nèi)進行煉焦。同時在這個過程中由于煤料的預(yù)熱效果等具有不同的變化，會進一步導(dǎo)致裝爐煤的密度產(chǎn)生一定的變化，但隨著堆煤密度分布的優(yōu)化性調(diào)整，會導(dǎo)致炭化室內(nèi)溫度產(chǎn)生變化。在這種持續(xù)放溫的狀態(tài)下，煤料中的膠質(zhì)體之間的溫度間隔逐漸增加，這種狀態(tài)有利于進一步增強煤料之間的黏結(jié)性，并影響焦炭的質(zhì)量[3]。在這個過程中，需要謹(jǐn)慎關(guān)注煤的預(yù)熱過程，充分控制器膨脹力所帶來的電流強度差異，在進行煉焦的過程中，焦油的產(chǎn)出量會進一步提高，同時苯等產(chǎn)物的產(chǎn)數(shù)量會相應(yīng)地隨之減少。因此在考慮煤的預(yù)熱裝置時要進行多方面準(zhǔn)備，考慮到煤粒會受到高溫影響而產(chǎn)生特性變化。還需要引進先進技術(shù)設(shè)備相關(guān)技術(shù)安排，進一步保證煤料能有進行相對均勻的受熱，進而提升煤料的生產(chǎn)能力，提升煉焦工藝質(zhì)量。

結(jié)論：綜上所述，為保障我國鋼鐵冶金業(yè)的穩(wěn)定順利發(fā)展，需要充分考慮到現(xiàn)階段我國煉焦煤資源逐漸匱乏的現(xiàn)實問題，加強對于煉焦工藝技術(shù)的重視程度。持續(xù)優(yōu)化煉焦工藝的實踐應(yīng)用，有利于提升煉焦企業(yè)在整體市場中的核心價值與綜合競爭力，為鋼鐵冶金業(yè)提供源源不斷的資源供應(yīng)與技術(shù)支持。為我國工業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展提供堅實保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹宇.煉焦配煤技術(shù)及其生產(chǎn)實踐[J].化工設(shè)計通訊，2019（04）：32-33.

[2]孫喜燕.干熄焦工藝對焦炭性能的影響[J].山西化工，2020（03）：73-74.