一种控制焦炭质量的配煤炼焦方法与流程

本发明涉及一种配煤炼焦方法，特别涉及一种控制焦炭质量的配煤炼焦方法，属于煤化工。

背景技术：

1、在冶金焦炭生产过程种，配煤炼焦技术是一项关键技术，它不仅决定着焦炭质量的高低，也决定着在确保焦炭质量的基础上配煤成本的高低。焦炭反应后强度是反映焦炭在高炉内的冶金性能，大高炉炼铁对焦炭反应后强度的稳定性提出了更高的要求，焦炭反应后强度的波动可能带来高炉炉况的波动，影响高炉顺行，因此稳定焦炭反应后强度具有重要意义。

2、焦炭反应后强度是一个综合指标，要得到较高的焦炭反应后强度，一般都需要有较高的冷态转鼓强度作为基础，为了稳定焦炭反应后强度等关键技术指标，各个公司一般采用指标配煤技术。

3、申请公布号cn107794071a的中国专利申请文件公开了一种稳定焦炭质量的配煤方法，将煤岩分析方法与传统配煤方法紧密结合，辅以小焦炉自主配煤炼焦实验，将测定出的所有数据进行详细比较，得出较为合理的配煤预案，所用指标包括的各种炼焦煤进行工业分析，g、y值测定和煤岩分析，以及小焦炉单种煤自主炼焦实验等；该方法使用了煤岩分析数据和小焦炉炼焦试验，但该方法仍为指标配煤；在现有配煤比例基础上改变配煤品种或调整各煤种配煤比例，形成配煤比例预案；按照加合性原则进行配合煤工业分析及g、y值预测，并绘制配煤最大镜质组反射率及分布图，制定理论配煤报告；即为控制焦炭质量的稳定而控制上述配煤指标。

4、申请公布号cn104655819a的中国专利申请文件公开了一种焦炭热反应性的预测方法，包括以下步骤：1)测定炼焦用各单种煤灰成分，计算得出配合煤碱度指数mci；2)测定炼焦用各单种煤成焦光学组织结构，计算得出配合煤中的粗粒镶嵌、中粒镶嵌、不完全纤维、纤维和片状组分含量之和m；3)设定cri＝a+b*mci+c*m，其中cri为焦炭热反应性，单位为％；a、b、c为常数；4)计算得到焦炭热反应性cri的预测值；该方法使用了煤的灰成分及光学组织结构等微观指标，实际与控制宏观指标并没有差异，还是通过指标控制来预测焦炭质量，不能避免焦炭质量的波动。由于炼焦煤的复杂性，所用指标繁杂，对焦炭质量的预测干扰因素多，评价周期长，难以直接指导生产。

5、现有技术配煤炼焦方法对焦炭热强度指标预测存在不确定性，通过指标配煤得到的焦炭质量波动大和质量劣化的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种控制焦炭质量的配煤炼焦方法，主要解决现有技术中通过指标配煤得到的焦炭质量波动大和质量劣化的技术问题。

2、本发明的技术思路是，通过渐进式替代，首先，对新煤种进行小焦炉炼焦试验；其次，根据基础配煤配比确定配煤新配比方案；第三，在配煤新配比下进行配煤炼焦；在配用新煤种后，在顶装焦炉上生产出质量稳定的优质冶金焦炭。

3、本发明采用的技术方案是，一种控制焦炭质量的配煤炼焦方法，包括以下步骤：

4、1)对新煤种c新进行小焦炉炼焦试验，根据中国煤分类标准，确定新煤种所属种类；通过单次用煤量为70-100kg的试验焦炉对新煤种进行单独炼焦得到单种焦炭，检测新煤种冶炼得到的单种焦炭的反应后强度csr新；

5、2)确定配用新煤种的配煤炼焦配比,确定现有焦炭质量下的配煤配比为基础配煤，比较新煤种冶炼得到的单种焦炭的反应后强度csr新与基础配煤中目标替代煤种c目标冶炼得到的单种焦炭的反应后强度csr目标：当csr新≥csr目标，新煤种c新配比＝目标替代煤种c目标配比；当csr新＜csr目标，新煤种c新配比＝目标替代煤种c目标配比×r，煤c高配比的增加值＝目标替代煤种c目标配比×(1-r)；r＝(csr高-csr目标)/(csr高-csr新)；所述的煤c高是指基础配煤中与新煤种c新相同种类煤中冶炼得到的单种焦炭的反应后强度的最高的煤；csr高为煤c高冶炼得到的单种焦炭的反应后强度；

6、3)配煤，根据配用新煤种的配煤炼焦配比进行配煤得到配合煤；

7、4)配合煤破碎，将配煤后的配合煤破碎；

8、5)配合煤炼焦，将破碎后的配合煤送入顶装焦炉炼焦，炼焦温度为950～1050℃，结焦时间为21～23小时；

9、6)出焦后冷却焦炭。

10、进一步，配合煤后破碎后，粒径＜3mm的配合煤占其总质量的比例为75％～80％。

11、本发明方法生产的焦炭为高强度冶金焦炭，焦炭反应性cri为21～23％，焦炭反应后强度csr为68～70％，焦炭转鼓强度为88～90％，焦炭抗碎强度m40为88～90％，焦炭耐磨强度m10为5.6～6.0％。

12、申请人通过多年研究发现，由于炼焦煤的复杂性，炼焦配煤指标与焦炭质量指标之间很难找到一一对应的关系，常常是炼焦配煤指标相同而焦炭质量相差较大，通过配煤指标来控制焦炭质量，存在一定的焦炭质量波动风险。

13、本发明渐进式替代，基于现有配煤满足焦炭质量需求的基础上，微调炼焦新煤种，维持了配煤中优质炼焦煤发挥的强粘煤骨架作用，从而保证了焦炭形成过程中气孔均匀稳定，从而保证了焦炭质量的稳定。

14、本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明实现了焦炭质量稳定的控制，突破传统指标配煤方法的限制，根据替代煤种的性能，根据炼焦煤与替代煤种的特点提出对应的替代比例，用渐进式替代，合理调整配煤配比，实现焦炭反应后强度的稳定控制，保证了焦炭满足高炉炼铁的需要。2、本发明方法易于实现，本发明提供的渐进式炼焦煤替代配煤方法，在普通顶装焦炉生产的焦炭能达到优质冶金焦炭质量要求；生产的焦炭为高强度冶金焦炭，焦炭反应性cri为21～23％，焦炭反应后强度csr为68～70％，焦炭转鼓强度di11550为88～90％，焦炭抗碎强度m40为88～90％，焦炭耐磨强度m10为5.6～6.0％。

技术特征：

1.一种控制焦炭质量的配煤炼焦方法，其特征是，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的控制焦炭质量的配煤炼焦方法，其特征是，配合煤后破碎后，粒径＜3mm的配合煤占其总质量的比例为75％～80％。

3.如权利要求1所述的控制焦炭质量的配煤炼焦方法，其特征是，所述焦炭反应性cri为21～23％，焦炭反应后强度csr为68～70％，焦炭转鼓强度为88～90％，焦炭抗碎强度m40为88～90％，焦炭耐磨强度m10为5.6～6.0％。

技术总结
本发明公开了一种控制焦炭质量的配煤炼焦方法，主要解决现有技术中通过指标配煤得到的焦炭质量波动大和质量劣化的技术问题。技术方案为，一种控制焦炭质量的配煤炼焦方法，包括以下步骤：1)对新煤种C新进行小焦炉炼焦试验，检测新煤种冶炼得到的单种焦炭的反应后强度CSR新；2)确定配用新煤种的配煤炼焦配比；3)配煤，根据配用新煤种的配煤炼焦配比进行配煤得到配合煤；4)配合煤破碎；5)配合煤炼焦，将破碎后的配合煤送入顶装焦炉炼焦，炼焦温度为950～1050℃，结焦时间为21～23小时；6)出焦后冷却焦炭。本发明实现了焦炭质量稳定的控制，生产的焦炭为高强度冶金焦炭，焦炭反应后强度CSR为68～70％。

技术研发人员：张文成,王国辉,任学延,徐顺国
受保护的技术使用者：上海梅山钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/6