煤和焦炭灰成分的分析研究

徐 芹

(包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭，014010)

1 主要用煤灰成分分析

為深入研究煤和焦炭的質(zhì)量指標(biāo)，在傳統(tǒng)指標(biāo)分析基礎(chǔ)上，課題組對(duì)某焦化廠的主要煉焦用煤進(jìn)行了灰成分的檢驗(yàn)和分析，灰成分主要為K2O、Na2O、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3、TiO2和SO3等。具體化驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。

表1 某焦化廠主要用煤灰成分

課題組對(duì)灰成分進(jìn)行了堿度指數(shù)(MBI)和礦物質(zhì)催化指數(shù)(MCI)的計(jì)算，如表2所示。

表2 灰成分的相關(guān)催化指數(shù)

從表2中可以看出柳林地區(qū)的煉焦煤礦物質(zhì)催化指數(shù)較低[1]，而烏海和內(nèi)蒙古地區(qū)的煉焦煤礦物質(zhì)催化指數(shù)較高。MBI計(jì)算最小值為山西地區(qū)3部為1.56，最大值為內(nèi)蒙古地區(qū)的5#為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。不同催化指數(shù)計(jì)算公式都表明：灰成分的不同，催化指數(shù)的差異還是比較大的。

2 配煤方案灰成分分析

現(xiàn)代焦?fàn)t冶煉都采用配煤煉焦的方式，單種煤配比的不同對(duì)于焦炭灰分及灰成分具有重要的直接影響，檢驗(yàn)與分析不同配煤比下的焦炭灰成分是十分必要和重要的[2]。因此課題組開展了不同煉焦配煤比方案下煤和焦炭灰成分的研究，首先確定了焦化廠現(xiàn)在主要用煤情況下的配煤方案，如表3所示。

表3 配煤煉焦方案

方案在山西柳林地區(qū)焦煤和肥煤配比基本不變的情況下，主要對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)的煤的配比做了較大調(diào)整，不斷加大內(nèi)蒙古地區(qū)煤的配比，以此觀察催化指數(shù)的不同，對(duì)焦炭催化指數(shù)的影響。

2.1 單種煤分析情況

對(duì)各單種煤進(jìn)行了工分指標(biāo)、牌號(hào)指標(biāo)分析，將分析結(jié)果匯總?cè)绫?。

表4 方案單種煤指標(biāo)匯總表

從各單種煤的常規(guī)指標(biāo)分析，各單種煤煤質(zhì)正常，符合試驗(yàn)要求，利用40公斤小焦?fàn)t進(jìn)行配煤煉焦試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)焦炭進(jìn)行灰成分分析。

2.2 小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)焦炭灰成分的檢驗(yàn)

為深刻洞悉配煤試驗(yàn)焦炭的性質(zhì)，課題組對(duì)配煤方案小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)的焦炭進(jìn)行了灰成分的檢測(cè)與分析，并計(jì)算灰成分催化指數(shù)，具體分析數(shù)據(jù)如表5及表6所示。

表5 小焦?fàn)t焦炭灰成分

表6 實(shí)驗(yàn)方案的催化指數(shù)

從表6中分析，隨著催化指數(shù)較大的內(nèi)蒙古地區(qū)煉焦煤的配加，煉出的焦炭的催化指數(shù)也在增加[3]。

3 煤及焦炭灰成分的研究結(jié)論

課題組通過對(duì)大量煉焦用煤的分析與研究，發(fā)現(xiàn)山西柳林地區(qū)的煉焦煤礦物質(zhì)催化指數(shù)較低，而烏海和內(nèi)蒙古地區(qū)的煉焦煤礦物質(zhì)催化指數(shù)較高。MBI計(jì)算最小值為柳林3部1.56；最大值為5#內(nèi)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，催化指數(shù)的差異還是比較大的，對(duì)于催化指數(shù)大的煤在配煤煉焦中，煉出的焦炭的催化指數(shù)同樣也大。催化指數(shù)大的煤對(duì)焦炭質(zhì)量會(huì)有一定的影響，因此，在配煤煉焦中要充分考慮灰成分的影響。