【摘 要】隨著我國焦煤事業(yè)的不斷發(fā)展，研究煉焦工藝及用煤技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容凸顯出重要意義。本文首先介紹了煉焦工藝的發(fā)展，分析了型煤的工藝流程。在探討配型煤煉焦技術(shù)生產(chǎn)原理及煉焦工藝及用煤技術(shù)發(fā)展進(jìn)步實踐的同時，研究了提高焦炭質(zhì)量的措施，指出了煉焦工藝及用煤技術(shù)發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】煉焦工藝；用煤技術(shù)；發(fā)展研究

一、前言

作為煤炭事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，煉焦工藝及用煤技術(shù)在近期得到了長足的發(fā)展。研究煉焦工藝及用煤技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，能夠更好地把握該項工作的主要動向，從而優(yōu)化煉焦及用煤技術(shù)的應(yīng)用。本文從介紹煉焦工藝的發(fā)展著手研究。

二、煉焦工藝的發(fā)展

現(xiàn)如今，由于受焦?fàn)t存在的弊端與富氧噴煤冶煉技術(shù)的影響，煉焦工藝的發(fā)展方向也發(fā)生了變化，現(xiàn)在的煉焦工藝主要是為了提高焦炭質(zhì)量；擴(kuò)大煤炭的使用范圍；提升煉鐵企業(yè)的生產(chǎn)能力與效率；并降低環(huán)境污染狀況。當(dāng)前煉鐵企業(yè)所使用的煉焦工藝有帶余熱發(fā)電的無回收焦?fàn)t、巨型煉焦反應(yīng)器、型焦和連續(xù)式煉焦工藝等，下面主要介紹了巨型煉焦反應(yīng)器。

巨型煉焦反應(yīng)器的特點：其是能夠控制工藝的單炭化室和煤預(yù)熱的結(jié)合，不僅保留了室內(nèi)煉焦原理，也將燃燒室與炭化室間的多室系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成了單室系統(tǒng)。單室系統(tǒng)的優(yōu)點就是不論是在結(jié)構(gòu)上，還是操作上，其都是一個獨(dú)立的單元。單室系統(tǒng)是利用對燃燒室的側(cè)向加固來對其承受靜載荷的能力進(jìn)行加強(qiáng)；并利用煤預(yù)熱技術(shù)，提高其生產(chǎn)能力；從而保證能耗和污染物排放量能夠被有效降低。此外，根據(jù)實驗結(jié)果表明，單室系統(tǒng)所使用的煤種可以是弱粘性和不粘結(jié)的配合煤，且焦炭的質(zhì)量較高，而常規(guī)的煉焦方法所生產(chǎn)的焦炭的質(zhì)量與單室系統(tǒng)的焦炭質(zhì)量間有著很大的差距。盡管單室系統(tǒng)的建設(shè)成本與常規(guī)設(shè)備相比有點高，但是其使用的靈活性與穩(wěn)定性較高，能夠讓煉焦裝置達(dá)到最佳生產(chǎn)效率，而且其對使用煤的種類沒有要求，可以使用廉價煤。

三、型煤的工藝流程

1.關(guān)于新日鐵成型煤煉焦步驟程序

首先煤料輸送線上挑選三分之一左右的煤料粉碎到小于3厘米裝進(jìn)混合機(jī)厘米，放入7%左右的瀝青質(zhì)粘結(jié)劑后攪拌，經(jīng)過蒸汽加熱的這一道工序后送到對琨成型機(jī)中。待產(chǎn)出的梨煤冷卻后送到焦?fàn)t煤塔，最后經(jīng)過各自的帶式給料機(jī)按照嚴(yán)格規(guī)定經(jīng)過裝煤車送入爐內(nèi)。

2.關(guān)于住友成型煤煉焦步驟程序

將三種物質(zhì)，即裝爐煤、非粘結(jié)煤和粘結(jié)劑加工后混合裝入可以進(jìn)行蒸汽加熱的混合機(jī)中混合，大約可以產(chǎn)出總量的三分之一左右的成型煤，之后同三分之二左右的裝爐煤一同煉焦。

3.德國的RBS法煉焦步驟程序

熱氣體發(fā)生器產(chǎn)生的廢棄將未超過10mm的煤料在直立管里面加熱到90-100℃，得到結(jié)果是水分要不超過5%。取出煤粒之后得到的粗顆粒經(jīng)過粉碎工序后和分離器出來的煤?；焱?0℃的粗焦油一同混合，之后經(jīng)過壓球機(jī)的作用成型，溫度在70-90℃之間。熱型煤在裝入貯槽之后和細(xì)型煤混合裝入裝煤車，由此裝爐。

四、配型煤煉焦技術(shù)生產(chǎn)原理概述

配型煤煉焦技術(shù)首次投入生產(chǎn)在是1971年新日鐵八蟠焦化廠，焦炭的質(zhì)量和性能都得到了很好的保證，而且多以不粘性或弱粘結(jié)煤替代，因而減少了對優(yōu)質(zhì)煉焦煤的使用量，這一先進(jìn)工藝在當(dāng)時得到了廣泛的推廣和使用，究其原因應(yīng)該是多方面的，以下是各個研究院校和機(jī)構(gòu)對其原理的歸納總結(jié)：

1.裝入爐煤料的堆密度的改善。型煤的堆密度是最低是1.1t/m3，最高是1.2t/m3，而實際應(yīng)用中常規(guī)的入爐煤料的堆密度卻只有0.7t/m3，在其中裝入一定質(zhì)量型煤之后進(jìn)行煉焦，在堆密度同樣的情形下，煉焦之后的焦炭強(qiáng)度結(jié)果要高出壓實裝爐煤煉焦的焦炭強(qiáng)度結(jié)果一些，由此可以推斷，裝爐煤的堆密度的改善只是配型煤煉焦結(jié)果和質(zhì)量的改善其中一個原因，還有其他多方面因素影響。

2.型煤本身的屬性決定了其具有升溫迅速、快速升至軟化溫度、能夠長時間的保持軟化熔融狀態(tài)等特點，從而令熱傳遞效果更佳，同時作用于四周的粉煤，使其顆粒有效結(jié)合，塑化煉焦更徹底。

3.型煤內(nèi)部的致密性高決定了其煤氣壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于粉煤的，在加熱過程中可以高度膨脹，周圍的粉煤會因此受到擠壓而與型煤互相溶合，結(jié)構(gòu)一致裂紋較少的塊焦由此形成。

五、煉焦工藝及用煤技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的實踐

1.干法熄焦工藝

干法熄焦主要是利用冷的惰性氣體在干熄爐內(nèi)和紅焦直

接換熱，達(dá)到冷卻炭焦的目的。隨著技術(shù)的日趨成熟以及設(shè)備的完善，并且經(jīng)過不斷的調(diào)試及改進(jìn)，成功地解決了紅焦熱量回收\"水資源浪費(fèi)\"濕熄焦污染以及煉焦煤短缺等問題，顯著改善且提高了焦炭的質(zhì)量。

2.煤調(diào)濕技術(shù)

煤調(diào)濕技術(shù)采用間接傳熱和煙氣攜濕降氧相結(jié)合的蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥技術(shù)，在干熄焦發(fā)電后將蒸汽作為干燥熱源，同時將焦?fàn)t煙道所產(chǎn)生的廢氣引入蒸汽管回轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)，以此作為載氣和部分熱源。這一工藝技術(shù)大大提高了我國煉焦工藝技術(shù)水平，并且這一實質(zhì)性的突破在節(jié)能環(huán)保的同時提高了經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是獲得了良好的社會回報。

六、提高焦炭質(zhì)量的措施

1.采用煤調(diào)濕工藝

煤調(diào)濕是將煉焦煤料在裝爐前除掉一部分水分，保持裝爐煤水分穩(wěn)定且相對較低，一般為6%左右。裝爐煤散密度提高4%-7%，焦炭熱強(qiáng)度可提高2%-3%。

2.配添加物

所謂配添加物就是在裝爐煤中配入適量的粘結(jié)劑和抗裂劑等非煤添加物，以改善其結(jié)焦性的一種煉焦煤準(zhǔn)備技術(shù)措施。配粘結(jié)劑工藝適用于低流動度的弱粘結(jié)性煤料，有改善焦炭機(jī)械強(qiáng)度和焦炭反應(yīng)性的功效；配抗裂劑工藝適用于高流動度的高揮發(fā)性煤料，可增大焦炭塊度、提高焦炭機(jī)械強(qiáng)度、改善焦炭氣孔結(jié)構(gòu)。

3.降低結(jié)焦速度或燜爐

降低結(jié)焦速度或燜爐都是適當(dāng)?shù)匮娱L結(jié)焦時間。生產(chǎn)實踐表明，對于粘結(jié)性較好的煤，適當(dāng)降低結(jié)焦速度，延長結(jié)焦時間，可以提高焦炭的機(jī)械強(qiáng)度。焦餅成熟后，再經(jīng)一段燜爐時間，可以使焦炭均勻成熟，粒度均勻化，焦炭質(zhì)量提高。我國6m焦?fàn)t的結(jié)焦時間就是基于上述經(jīng)驗確定的，所生產(chǎn)的焦炭質(zhì)量得到提高。結(jié)焦時間延長1h，M40提高1個百分點。寶鋼焦炭質(zhì)量如此之好，其中燜爐也起著一定的作用。

4.干法熄焦

干熄焦與濕熄焦相比，焦炭通過多次倒運(yùn)以及焦炭在干熄槽中從上而下的運(yùn)動過程中，焦炭之間相互碰撞和摩擦，相當(dāng)于受到了充分的機(jī)械整粒作用；焦炭在干熄過程中的緩慢冷卻，避免了濕熄過程中焦炭內(nèi)應(yīng)力的增加，也就避免了大量微裂紋的產(chǎn)生。這是干熄焦能改善焦炭冷態(tài)強(qiáng)度的主要原因。

七、煉焦工藝及用煤技術(shù)發(fā)展趨勢

首先，應(yīng)當(dāng)大力開發(fā)新煤資源，從我國的長久發(fā)展來看，雖然目前總的煉焦沒資源尚且可以供應(yīng)，但是也存在某一煤種資源短缺的問題，我國曾用過的諸多礦點煤目前已經(jīng)逐漸枯竭，所以急需開發(fā)新資源；其次，要強(qiáng)化地方煤的管理以及應(yīng)用，煤質(zhì)量的好壞直接影響著焦炭的質(zhì)量，隨著我國煉焦煤質(zhì)量的下滑，這便需要進(jìn)一步加大對來煤質(zhì)量的監(jiān)督\"檢查的重視程度，同時要充分掌握來煤的質(zhì)量變化情況，這些均對保障焦炭質(zhì)量穩(wěn)定具有重要作用；再次，應(yīng)當(dāng)完善煉焦和備煤工藝，在積極努力探尋外部資源支持的同時，還需要不斷完善自身的工藝水平，這是焦煤生產(chǎn)行業(yè)的重中之重。就當(dāng)前的形勢來看，在提高焦炭質(zhì)量、降低優(yōu)質(zhì)焦煤、肥煤用量方面，主要是采取煤調(diào)濕、配型煤、搗固煉焦等措施。

八、結(jié)束語

通過對煉焦工藝及用煤技術(shù)發(fā)展的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項工藝及技術(shù)的重要性要求有關(guān)人員應(yīng)該從煉焦及用煤的客觀實際出發(fā)，充分比對多項優(yōu)勢因素，研究制定最為優(yōu)化合理的煉焦工藝及用煤技術(shù)實施方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙麗樹，張寶會.影響焦炭質(zhì)量的因素及改進(jìn)措施[J].煤化工.2011（04）：105-106.

[2]王勝春，梁英華.中國煉焦煤資源與焦炭質(zhì)量的現(xiàn)狀與展望[J].煤炭轉(zhuǎn)化.2011（03）：96-98.

[3]李迎峰.改善焦炭質(zhì)量的有效途徑[J].煤.2011（19）：74-76.

[4]姚激.配型煤煉焦工藝的實效性[J].安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報.2011（04）：88-89.

[5]秦云虎，高峰.中國優(yōu)質(zhì)環(huán)保型煉焦煤的評價及資源量等級[J].中國煤田地質(zhì).2012（06）：102-103.