[发明专利]一种提高炼焦装炉煤质量稳定性的工艺

说明书

技术领域

本发明提供了一种炼焦装炉煤的制备方法，特别地提供了一种能显著提高炼焦装炉煤质量稳定性的工艺，属于炼焦煤技术领域。

背景技术

按照煤炭的用途进行划分，炼焦煤是一种用来生产焦炭，进而用于钢铁行业的煤炭种类。由于我国经济的发展以及工业化进程的日益加快，尤其是钢铁行业的蓬勃发展，我国的炼焦工业也进入了一个快速发展期。据初步统计，早在1991年，我国的焦炭产量便已跃居世界第一，而仅仅3年之后的1994年，我国焦炭年产量便超过1亿吨大关，2008 年中国焦炭产量总计约 3.27亿吨，自此，一直保持了一定幅度增长的稳定态势。

由于焦炭产量的巨大，以及由于我国焦煤的相对稀缺性，因此在实际的炼焦生产中，是将多煤种按照一定比例进行混合而得到配合煤(即配煤操作)，然后将得到的配合煤进行炼焦，生产出焦炭。

在实际的炼焦工业中，现有的由配合煤制备焦炭的生产工艺通常如下：(1). 将各炼焦单种煤运进焦化厂后，通过卸料装置或机械进行卸载，然后经带式输送机输送至煤场中并按煤种进行分别贮存，使其均质化；(2). 然后，将贮存在煤场中的各种炼焦煤通过取料设备进行取料，经带式输送机输送至配煤工段中，在该工段中将这些不同的炼焦煤按一定的配煤比进行配合，从而制备得到配合煤；(3). 将所得配合煤经带式输送机输送至粉碎工段中，在该工段中进行粉碎处理以制成炼焦装炉煤，最后将该炼焦装炉煤经带式输送机输送至煤塔顶部，供焦炉炼焦生产使用。该整套工艺流程也称为备煤工艺。

随着技术的进步和对炼焦机理的深入研究和了解，以及为了提高所生成的焦炭质量，近年来为了降低装炉煤中的水分和最大程度地稳定装炉煤的质量，人们研发了多种煤调湿技术，并初步在炼焦煤的配制和制备上得到了一定程度的应用，这极大地改善了制焦工艺，提高了所得焦炭的各种性能。

虽然上述的配煤工艺在制焦工业中得到了广泛应用，并成为目前炼焦领域中的主流生产流程，但仍存在如下问题和/或不足之处：

1. 装炉煤的水分波动大。以重量百分比计，入厂原料煤的水分一般为10%左右，而当露天贮存时，由于季节、气候，甚至是短期内如一天内的气温变化，都可导致煤料的水分时刻处于变化之中。尤其是在雨季，使得水分波动更大。在水分波动如此之大的情况下，即使是采用了各种煤调湿技术，但也很难将装炉煤中的水分稳定保持在一个精确的范围内。而装炉煤水分的不稳定，会直接影响所得焦炭的质量及焦炉的寿命，以及剧烈地影响到整个操作流程的稳定运行。同时，在生产操作中，由于装炉煤的水分波动较大，会使炉温的调节和控制更趋于困难，从而造成焦饼温度忽高忽低，最终影响到焦炭质量的稳定。

2、装炉煤灰分、硫分和挥发分波动大。在实际生产中，由于原料煤来源的不同、炼焦配合煤(即装炉煤，下同)的配比会经常变更等因素，从而造成配合煤的灰分、硫分、挥发分等也经常发生变化，最终使焦炭的灰分、硫分也产生相应变化。此外，这也使得焦炉荒煤气中的含硫量及产生量不稳定，从而不可避免地影响了煤气净化单元的稳定操作和精确控制。

3、装炉煤的结焦性能波动大。随着炼焦煤资源的日益稀缺和供给紧张，炼焦原料的混煤情况日益严重，进而会影响原料煤的煤质稳定，尽管调整配煤比可在一定程度上弱化该影响，但仍存在滞后性和可控制性较差的问题，使得装炉煤的结焦性能波动在所难免，最终导致焦炭质量的稳定性差，并影响到了后序高炉的稳定生产。

4、装炉煤细度的波动大。煤炭来源和混煤情况的变化均会引起各单种煤破碎性能的变化，配煤比的调整亦会引起配合煤的破碎性能发生变化。因此，不论是采用先粉后破工艺还是先破后粉工艺，由于煤的破碎性能的改变而终会引起装炉煤在细度上的波动，进而影响到焦炭的质量和产量的稳定。

目前，国内的焦化企业普遍采用的是上述的常规炼焦装炉煤制备工艺，但由于上述存在的种种缺陷，尤其是当各种缺陷发生叠加效应时，由此带来的对焦炭质量的影响和操作过程的精确控制影响更为巨大，使得焦炭质量波动很大，由此也使得随后的煤气净化系统难以稳定操作。而在目前钢铁行业普遍追求高炉大型化和应用富氧喷煤等高强化冶炼技术的今天，也对焦炭的强度和质量稳定性要求也越来越高。因此，如何通过提高装炉煤质量稳定性来保证焦炭高质稳定是焦化厂炼焦生产所面临的主要难题之一，并亟需加以解决。

发明内容

针对上述指出的缺陷和钢铁炼焦行业所面临的技术问题，本发明人在进行了大量的深入研究和付出了创造性劳动后，从而解决了上述问题，完成了本发明。