捣固焦生产工艺改进探析

捣固焦生产工艺改进探析

杨书奎

杨书奎YANGShu-kui

（邯钢矿业分公司，邯郸056000）

（HandanIronandSteelMiningBranchCompany，Handan056000，China）

摘要：为改进焦炭热性能及焦炭的反应强度，通过对捣固焦的工艺及参数改进，对配煤比进行调整等，来满足高炉对焦炭的质量需求，同时提高生产效益。

Abstract:Inordertoimprovethethermalperformanceofthereactionstrengthofcoke,theprocessandparametersoftampingcokewereimproved,thecoalblendingratiowasadjustedtomeetthedemandsofblastfurnaceforthequalityofcoke,aswellasimproveproductionefficiency.

关键词：捣固焦；热性能；配煤结构

Keywords:tampingcoke；thermalperformance；coalblendingstructure

中图分类号院TQ520.6文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）20-0036-02

0引言

焦炭在高炉炼铁中起供热源、还原剂和支撑骨架的作用。大型高炉炼铁工艺中，焦炭的支撑骨架作用尤其重要，通过生产实践和高炉炼铁研究的不断深入，发现以前评价焦炭的质量指标M40、M10仅在高炉块状带具有一定的模拟性，经历碳溶反应和高温作用，M40、M10的检测过程已经不具有模拟性。据此，提出用焦炭反应性（CRI）及焦炭反应后强度（CSR），来做为评价焦炭的质量指标[1]。如何提高焦炭热性能成为目前焦化企业主要的研究课题。

1问题分析

对捣固焦炉来说，入炉煤捣固成煤饼，煤的密度增大，煤粒间隙减小。在炼焦过程中胶质体易于填满空间，气体不易析出，胶质体的膨胀性和流动性都增加，使煤粒间的接触更加紧密，且密度增加后，炼焦过程中半焦收缩小，减少了成焦过程中的裂纹，所以可以生产冷强度更高的焦炭，而热性能主要与配合煤本身的性质有关，捣固工艺对其影响不大。同时，由于捣固焦炉设计锥度小（10mm），生产高质量冶金焦时，推焦电流升高，出现难推焦的问题，被迫延长结焦时间，不但影响了焦炉的正常生产秩序，还影响后续生产。

2研究过程

2.1方法运用

淤利用岩相分析和小焦炉炼焦试验，对焦炭热性能进行测定；结合配煤实验和配合煤X值的研究，对推焦电流进行预测；二者进行结合，确定最终的配煤结构。于根据生产的实际需要，对捣固装煤车进行改造，使捣固煤饼宽度变小。盂通过生产实践建立配合煤X值与推焦电流的关系模型。

2.2方案设计

2.2.1结合工业分析和岩相分析，利用小焦炉实验结果最终判定进煤质量，科学的制定配煤结构。淤单种煤特性的研究分析。对丰达公司目前使用的进场精煤全部进行取样、常规化验分析、岩相分析和小焦炉实验，分析所得数据。于岩相分析判断精煤变质程度和混洗程度。烟煤中镜质组反射率随煤化程度的增加而有规律的增加（近似正比），并且不受其它岩石成份的影响，因此可用镜质组最大平均反射率Remax判断煤化程度，其随机分布图标准偏差S表示其单一性，反射率正态分布曲线峰值和分布形状来判断混煤及混煤比例，进而稳定进厂煤质量，指导焦化生产。盂制定确保焦炭热性能指标的配煤结构。通过对单种煤热性能的分析，结合配煤原则，公司制定了多种配煤方案，并进行了捣固小焦炉实验。详见表1。

因此矿业分公司制定了肥煤：14-16%，瘦煤8-10%，1/3焦煤8-10%，1#焦煤20-24%，2#焦煤40-48%的配比结构，可以满足公司对捣固焦的质量要求。

2.2.2改造装煤车，降低入炉煤的实际密度。

淤原因：在提高焦炭热性能的同时，焦炉推焦电流不断升高，当热性能达到CRI23%，CSR63%左右时，出现大量难推焦，极大的影响了焦炉生产，结焦时间被迫延长，出现了生产及质量的问题。于依据国内7m顶装焦炉生产现状，在同等配比条件下能够正常出焦，且焦炭质量良好，7m顶装焦炉的入炉煤密度一般约0.83t/m3，丰达公司决定把煤箱平均宽度调整到400mm，使实际密度降低并与之匹配，从而降低推焦电流。减小捣固煤饼宽度，煤饼的密度保持不变（1.03t/m3），但相对于整个炭化室来说，实际密度有所降低，缓解煤在结焦过程中的膨胀量以及提高粘结性的作用，从而解决难推焦问题[2]。盂更换捣固机煤槽后挡板，将后挡板宽度调整到400mm。

2.2.3寻求配合煤最终收缩度（X值）与推焦电流的关系解决难推焦。淤建立推焦电流与配合煤X值的关系。X值是指烟煤角质层指数测定中温度730益时，体积曲线终点与零点线的距离，取决于煤的自身的性质，对于配合煤而言没有加和性。长周期的生产实践，统计出配合煤X值与平均推焦电流关系如图1所示。

于根据配煤结构比例来预测推焦电流，确定合适的配煤。单种煤的X值代表了煤料收缩的一种趋势，根据经验制定配比方案，进行模拟配制，由配合煤的X值对推焦电流进行预测，最终决定配煤方案。

2.3工业应用实验效果根据小焦炉实验及模拟配煤效果，对配比1、3、5进行实验，结果如表2。

实验数据对比，配比1生产的焦炭质量最好，但推焦电流较高，容易产生二次焦甚至难推焦，此方案不能执行，而配比3、5即能保证焦炭质量，又能保证生产顺行，可以把结焦时间降低到24h。因此，最终把配比3、5确定为丰达公司配煤方案。

3技术特点

3.1利用配合煤最终收缩度（X值）来预测捣固焦炉的推焦电流，找出了工业生产中推焦电流与配合煤X值的对应关系。

3.2在实现工业生产前，利用模拟配煤实验预测推焦电流。

3.3通过降低实际密度缓解焦饼对炉墙的膨胀压力，减小推焦阻力。

3.4对装煤车后档板进行了改造，进一步缩小了煤饼，降低了入炉煤真实密度。

4实际效果

经过二年多的摸索，不断优化配比，焦炭的热性能得到了明显提高，并且通过对捣固装煤车的改造及加强对配合煤X值的研究，逐步降低了推焦电流，CRI由29%降到23%左右，CSR由61%提高到67%左右，满足了炼铁大型高炉的生产对焦炭的要求。

参考文献：

[1]张海.焦炭的热性能[J].科技与企业.

[2]冯伟.捣固焦技术[J].资源与环保.

[3]黄彬弟.焦炉小烟道内衬的修复[J].燃料与化工，2002(01).