[发明专利]一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，属于炼焦煤配用技术领域。

背景技术

当前世界各国炼焦煤资源稀缺，高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高，而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少，同时大量配用高挥发分煤配煤炼焦会使配合煤的挥发分升高，焦炭裂纹增多，强度下降，特别是焦炭的抗碎强度M40，一般认为，配煤挥发分每变化±1%，M40变化±2.0%，M10变化±0.2%。

因此为了保证焦炭强度，目前国内焦化厂配用高挥发分煤炼焦比例较小、其配合煤挥发分控制在＜30%。而从炼焦煤市场看，高挥发分炼焦煤比焦煤低200元/吨，具有价格上的优势。

中国专利“高挥发分肥煤参与的炼焦配煤方法”，专利号：CN102827625A，该专利通过测定高挥发分肥煤的基氏流动度和奥亚膨胀度b值，且使配合煤的质量指标满足：挥发分Vdaf控制在26-28%，生产的焦炭：抗碎强度M40≥80%，耐磨强度M10≤7.0%，反应性（CRI）≤28.0%,反应后强度（CSR）≥62.0%。通过该发明实现高挥发分煤的大量配用、降低了配合煤的成本，也是降低高炉燃料成本的一种有效方法。但随着高炉的大型化和富氧喷煤技术的发展，高炉用焦对焦炭的冷热强度（冷强度M40、热强度CSR）越来越高、钢铁行业降本的需要也越来越大，且该专利只就涉及到的一种Vdaf≥34%高挥发分肥煤参与的炼焦配煤方法。

目前国内顶装焦炉炼焦配煤主要有：1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤等主要品种，使用少量的气煤和气肥煤等资源。虽然国内焦化厂多数都使用高挥发分1/3焦煤配煤炼焦和少许气煤，但（气煤+1/3焦煤）配比之和一般都不超过40%，同时通过调整其他煤的配比，严格控制其配合煤挥发分Vdaf≤30%，且其焦煤配比＞30%。但目前还没有在6米顶装焦炉上生产高质量焦炭（M40＞85%、CSR＞65%）的同时其配合煤挥发分Vdaf＞30%、焦煤配比＜30%的方法的相关报道。

根据《高挥发分1/3焦煤参与配煤炼焦试验研究》，煤炭科学技术，2010年2月，第8卷第2期。该文献就其不同地区的1/3焦煤参与配煤炼焦进行了试验研究，其焦煤配比高达38%，不利于降低配合煤成本，且在实际生产中其配合煤挥发分控制在28-29%，其专利“控制配合煤挥发分为28～29%的炼焦配煤方法”，专利号：CN103468291A也证明了其配合煤挥发分Vdaf＜30%。该发明可将配合煤挥发分有效控制在28～29%，且在没有型煤、选择性粉碎、干熄焦和煤调湿条件下，在4.3米以上顶装焦炉上可得优质焦炭，焦炭强度指标可达到：抗碎强度M40大于87%，耐磨强度M10小于7.0%，反应性（CRI）小于24%，反应后强度（CSR）大于67%。但随着高炉的大型化和富氧喷煤技术的发展，该发明依然不能满足现有生产的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，用以保障焦炭质量、节约优质资源、降低配煤成本。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，按以下重量百分比的煤种进行混合得到配合煤：气煤：15-20%，1/3焦煤：27-30%，肥煤：10-16%，焦煤：26-29%，瘦煤：10-15%，以上各煤种的重量百分比之和为100%，配合煤中气煤与1/3焦煤之和（高挥发分煤）≥40%，配合煤中焦煤配比＜30%，；

气煤的挥发分Vdaf＞40%，1/3焦煤的挥发分Vdaf＞36%，配合煤的挥发分Vdaf：31-32%；配合煤的焦炭质量：抗碎强度M40＞85%、耐磨强度M10＜6.8%、反应性CRI≤28%、反应后强度CSR＞65%。

本发明进一步限定的技术方案是：

气煤包括气煤-俄罗斯和气煤-山家林，大比例使用高挥发分炼焦煤的配煤方法，按以下重量百分比的煤种进行混合得到配合煤：气煤-俄罗斯：9-11%，气煤-山家林：6-9%，1/3焦煤：27-29%，肥煤：11-15%，焦煤：26-29%，瘦煤：12-14%，以上各煤种的重量百分比之和为100%。

申请人通过如下实验步骤获得数据结果，并进行分析研究，对本发明进行了验证：

㈠对气煤和1/3焦煤进行工业和元素分析，并测定挥发分Vdaf；

㈡测定工艺性质指标和镜质组并根据工艺性质指标结合镜质组及其分布制图；

㈢进行40kg小焦炉试验测定高挥发分炼焦煤单独成焦时的抗碎强度M40、耐磨强度M10；