炼焦配煤中添加剂对焦炭质量影响分析

文|汇锦数能-掌上煤焦

焦炭是高炉炼铁的重要原料,在高炉冶炼过程中起提供热量、还原剂、渗碳剂和料柱骨架的作用。

随着钢铁工业高炉大型化和高炉喷吹煤粉技术的发展,对焦炭质量,特别是焦炭热强度提出了越来越高的要求。另一方面,焦炭质量与优质炼焦煤资源紧张的矛盾日益突出,严重制约了冶金行业的发展。为此,研究炼焦煤成焦机理,开展优化炼焦配煤的研究与实践对改善焦炭质量、扩大炼焦煤源具有十分重要的意义。

有国内学者通过深入研究配煤中以焦油沥青、石油沥青替代部分强黏结煤,或以焦粉、石油焦作为瘦化剂炼焦,通过与基础炼焦煤配合后进行炼焦试验,对添加剂在炼焦配煤中的作用进行科学分析评价,并提出不同添加剂的适用范围。

结果表明:以华北地区某焦化厂炼焦用煤为研究对象,沥青是较为理想的黏结剂,配入量以3%~5%为宜;无烟煤最佳配入量为5%;无烟煤、焦粉、石油焦是常用的瘦化剂,其中无烟煤提高焦炭耐磨强度作用显著,焦粉降低配合煤挥发分作用突出,石油焦在降灰及提高焦炭块度等方面作用更为明显。

相关资料显示,煤沥青是煤焦油蒸馏提取各种馏分后的残留物,也简称沥青,在常温下为黑色固体。沥青作为煤化工产品,加入配煤中可以提高配煤流动度,促进焦炭结晶的成长,改善焦炭的结晶性和显微组织,同时增加煤容惰能,是理想的配煤黏结剂。配型煤炼焦是将部分煤料与黏结剂(沥青等)压制成型煤,然后与散状煤料按比例混合后装炉炼焦。

有研究分析人士指出,为了提高焦炭强度及粒度,利用40kg试验焦炉研究了不同沥青添加方式(型煤中添加或直接添加)以及不同沥青添加比例对配煤焦炭质量的影响。

研究结果表明,将沥青按照6%的比例配入型煤,随着型煤配比的逐步增加,焦炭的强度和粒度均明显改善,且与沥青比例存在很好的相关性;当配入30%比例的型煤时,型煤中沥青的配比与焦炭质量也存在较高的相关性;直接配加1.8%沥青比将同比例沥青加入型煤可得到冷强度和粒度组成更优的焦炭,但焦炭的热强度稍差。

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