頂裝煉焦與搗固煉焦的對比研究

田日升

（山西西山煤氣化有限責(zé)任公司，山西 古交 030200）

引言

焦化廠為對綜采工作面原煤進行再次加工的場所，經(jīng)焦化處理后得到適用于更高要求場合的焦炭質(zhì)量。因此，對煉焦工藝、設(shè)備等方面的要求越來越高。傳統(tǒng)煉焦工藝中以頂裝煉焦方式為主，該種煉焦方式對對煤源的要求較高，要求所煉原煤中瘦煤的比例不能大于15%，氣煤的比例不能大于40%。也就說，為保證最終煉焦的質(zhì)量若采用頂裝煉焦工藝還需在其中加入大量的強黏煤和少量的弱黏煤[1]。在某種程度上，現(xiàn)已發(fā)展的搗固煉焦工藝對煤源的質(zhì)量要求并不是很高，結(jié)合我國的煤質(zhì)，該工藝被廣泛推廣應(yīng)用。本文將重點對常規(guī)的頂裝煉焦和搗固煉焦展開對比研究。

1 頂裝煉焦與搗固煉焦理論對比

本節(jié)將從概念層面對常規(guī)頂裝煉焦技術(shù)和搗固煉焦技術(shù)進行對比。

1.1 常規(guī)頂裝煉焦技術(shù)

顧名思義，頂裝煉焦技術(shù)的核心設(shè)備頂裝焦?fàn)t。頂裝焦?fàn)t是將配合煤從焦?fàn)t頂部進煤口將煤料裝入炭化室進行煉焦，煤料無需搗固[2]。主要有裝煤車、推焦車、攔焦車和熄焦車等，簡稱四大車?；谠摲N煉焦技術(shù)對應(yīng)的工藝流程，如圖1 所示。

圖1 頂裝煉焦工藝流程

1.2 搗固煉焦技術(shù)

搗固煉焦技術(shù)對應(yīng)的核心設(shè)備為搗固焦?fàn)t。搗固煉焦工藝是采用搗固機械將配合好的洗精煤先搗實成略小于炭化室的煤餅，然后由焦?fàn)t側(cè)面推入炭化室內(nèi)進行高溫干餾的一種煉焦工藝[3]。搗固焦?fàn)t主要有：搗固機、裝煤推焦車、消煙車（也可以稱為除塵車）。基于搗固煉焦技術(shù)的工藝流程，如圖2所示。

圖2 搗固煉焦工藝流程圖

2 頂裝煉焦與搗固煉焦的實際應(yīng)用對比

以150 萬t 焦化項目為例，分別采用頂裝煉焦技術(shù)和搗固煉焦技術(shù)為其配套生產(chǎn)方案。經(jīng)過核算可知：對于150 萬t 的焦化項目而言，當(dāng)采用頂裝煉焦工藝時需為其配套7.1 m 的頂裝焦?fàn)t，當(dāng)采用搗固煉焦工藝時需為其配套6.25 m 的搗固焦?fàn)t，兩種方案對應(yīng)的參數(shù)對比，如第123 頁表1 所示。

表1 150 萬t 焦化項目下頂裝焦?fàn)t與搗固焦?fàn)t的參數(shù)對比

3 頂裝煉焦與搗固煉焦所得焦炭質(zhì)量的對比

通過實際生產(chǎn)實例對頂裝煉焦工藝和搗固煉焦工藝所得焦炭的質(zhì)量進行對比，主要對焦炭的耐磨強度、抗碎強度、反應(yīng)性以及反應(yīng)后的強度進行對比。鑒于原煤的堆積密度會對最終所得焦炭的質(zhì)量具有較為顯著的影響[4]。因此，為得到有效的對比結(jié)果，設(shè)定搗固煉焦工藝所選用原煤的堆積密度為1.1 t/m3，常規(guī)頂裝煉焦工藝所選用原煤的堆積密度為0.8 t/m3。

3.1 頂裝煉焦與搗固煉焦所得焦炭耐磨強度和抗碎強度的對比

參照表1 中頂裝煉焦工藝和搗固煉焦工藝對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，對兩種工藝所得焦炭的耐磨強度和抗碎強度進行對比，對比結(jié)果如表2 所示。

表2 頂裝煉焦工藝和搗固煉焦工藝對焦炭耐磨強度和抗碎強度的影響

如表2 所示，搗固煉焦工藝所得焦炭的耐磨強度較頂裝煉焦工藝降低約3.22%；搗固煉焦工藝所得焦炭的抗碎強度較頂裝煉焦工藝提高約0.65%。

3.2 頂裝煉焦與搗固煉焦所得焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)后強度的對比

參照表1 中頂裝煉焦工藝和搗固煉焦工藝對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，對兩種工藝所得焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)后強度進行對比，對比結(jié)果如表3 所示。

表3 頂裝煉焦工藝和搗固煉焦工藝對焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)后強度的影響

如表3 所示，搗固煉焦工藝所得焦炭的反應(yīng)性較頂裝煉焦工藝降低約3.59%；搗固煉焦工藝所得焦炭的反應(yīng)后強度較頂裝煉焦工藝提高約9.04%。

4 結(jié)語

搗固煉焦和頂裝煉焦為兩種不同的煉焦工藝。本文重點對兩種煉焦工藝性對比研究，二者之間的區(qū)別總結(jié)如下：

1）常規(guī)頂裝煉焦工藝對原煤要求較高，對于我國的原煤質(zhì)量而言，需要在其中加入一定量的強黏煤和少量的弱黏煤；

2）結(jié)合實踐生產(chǎn)來看，搗固煉焦工藝的產(chǎn)量明顯高于常規(guī)頂裝煉焦工藝；而且搗固煉焦工藝的環(huán)保性能優(yōu)于頂裝煉焦工藝。

3）對兩種煉焦工藝所得焦炭質(zhì)量對比可知，基于搗固煉焦工藝可比頂裝煉焦工藝獲得更好性能的焦炭。