席海莉 / 安陽鋼鐵股份有限公司

利用煤巖分析方法鑒別與控制混煤

席海莉 / 安陽鋼鐵股份有限公司

具體介紹了焦化廠進(jìn)廠煤中不同的混煤形式和對配煤煉焦生產(chǎn)的影響，以及如何運用煤巖分析方法對進(jìn)廠混煤進(jìn)行鑒別和控制。

煤巖分析；混煤

前言

目前焦化廠一般采用單種煤配煤煉焦，這符合煤巖學(xué)理論要求的參加煉焦配煤必須是單種煤的理論，因為這樣才能保證煤質(zhì)乃至焦炭質(zhì)量穩(wěn)定。但是由于各煤礦地質(zhì)條件不同，再加上各種利益的驅(qū)使，，使得焦化廠進(jìn)廠單種煤質(zhì)水平良莠不齊，常常出現(xiàn)混煤現(xiàn)象。為了有效控制進(jìn)廠煤質(zhì)水平，正確評價來煤質(zhì)量，我們安陽鋼鐵公司焦化廠從2007年就引進(jìn)了煤巖分析設(shè)備，并優(yōu)選技術(shù)骨干進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，開展煤巖分析工作，利用煤巖分析技術(shù)鑒別并控制進(jìn)廠煤混煤情況。煤巖學(xué)理論指出煤巖分析指標(biāo)，尤其是對煉焦煤顯微組分的測定對煤種的鑒別十分客觀直接，能非常有效地判定是否混煤。我們焦化廠煤焦實驗室就是以煤巖學(xué)理論為指導(dǎo)，利用煤巖測定的方法，并結(jié)合常規(guī)指標(biāo)對進(jìn)廠煤質(zhì)進(jìn)行鑒別與控制，取得顯著效果。本文以我廠這方面的工作為基礎(chǔ)，簡述煤巖分析在生產(chǎn)中鑒定與控制混煤的應(yīng)用。

1.混煤鑒別的重要性

我們安鋼焦化廠采用單種煤配煤煉焦，如果單種煤出現(xiàn)混洗，將對生產(chǎn)產(chǎn)生惡劣影響。首先，依據(jù)煤的工業(yè)分析、粘結(jié)指數(shù)分析等常規(guī)手段測定得出的煤質(zhì)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確、全面的表達(dá)其性質(zhì)，有時甚至造成煤種分類錯誤，因為這些分析手段本身不能反映出混煤情況。如某進(jìn)廠煤從揮發(fā)份來看屬于焦煤。但根據(jù)40KG小焦?fàn)t試驗表明其結(jié)焦性很差，較正常煉焦煤差距較大。見表1。從常規(guī)分析指標(biāo)上難以得出合理解釋，但根據(jù)其鏡質(zhì)組反射率直方圖就可以明顯看出，該煤實際上是焦煤與焦瘦煤的混煤，這種混煤的常規(guī)分析指標(biāo)無明顯異常，但是它的結(jié)焦性明顯較正常焦煤差。

表1 某進(jìn)廠焦煤常規(guī)化驗指標(biāo)與40KG小焦?fàn)t實驗指標(biāo)比較

綜上所述，如果進(jìn)廠煤不經(jīng)過煤巖分析方法進(jìn)行確認(rèn)而只是按照常規(guī)指標(biāo)分類使用，有可能會使配煤操作方案出現(xiàn)偏差，甚至造成配煤方案的嚴(yán)重失誤，嚴(yán)重影響焦炭質(zhì)量。同時，現(xiàn)在進(jìn)廠煤不同煤種之間存在價格差異，即使是相同煤種不同煤質(zhì)等級之間也存在價格差異。因此單種煤混洗或者各煤種等級間以次充好都會給我們焦化廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，鑒別進(jìn)廠煤是否混煤對我們焦化廠來說是十分必要也是非常重要的。

2.如何鑒別混煤

2.1 煤巖學(xué)方法鑒別混煤的優(yōu)點

在傳統(tǒng)配煤理論中，一般對煤種進(jìn)行鑒別分類的是依據(jù)煤的工分指標(biāo)主要是煤的揮發(fā)份，粘結(jié)指數(shù)等數(shù)值，而工業(yè)分析中揮發(fā)份產(chǎn)率測定實際上只得到煤樣中所有煤粒揮發(fā)份的加權(quán)平均值。所以用煤的工分指標(biāo)來進(jìn)行判定是否混煤有很大的局限性。而煤巖學(xué)中主要是利用煤的鏡質(zhì)組反射率平均值來判定煤的變質(zhì)程度，如表2。用鏡質(zhì)組反射率直方圖可以直觀的反映出不同變質(zhì)程度煤混雜在一起的情況。用煤巖學(xué)方法評定煤質(zhì)是不能用化學(xué)方法代替的，但卻能與煤的化驗結(jié)果相互印證，甚至可以解決一些化驗結(jié)果難以說明的問題。用煤巖定量確定煤中微成分量的分布狀態(tài)，用反射率測定方法測定鏡質(zhì)組平均最大反射率及反射率分布圈，以確定煤的變質(zhì)程度，在焦化企業(yè)便可對煤質(zhì)做出評價。如再結(jié)合一些常規(guī)的分析項目，就能對煤質(zhì)做出足夠精確的評價。

2.2 如何用煤巖學(xué)方法判定混煤

在煤巖學(xué)理論中，判定一個煤為單種煤的條件必須滿足以下2點：1.其鏡質(zhì)組反射率直方圖為單峰，呈正態(tài)分布，標(biāo)準(zhǔn)偏差S<0.10,無凹口。2.同一供煤廠家一個煤種各批次來煤具有相似的鏡質(zhì)組反射率直方圖圖形及穩(wěn)定的煤巖顯微組分。而實際上我們焦化廠進(jìn)廠煤中經(jīng)常出現(xiàn)的單種煤往往達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)，主要是由兩種以上變質(zhì)程度不同的煤混合組成的煤或者兩種以上變質(zhì)程度相近但煤巖組成有明顯差異的煤混洗的煤。

2.3 混煤的種類

表2 根據(jù)鏡質(zhì)組最大反射率平均值RMAX對煤種的劃分

我們利用煤巖學(xué)方法對進(jìn)廠煤進(jìn)行鑒別和判定過程中發(fā)現(xiàn)混煤的主要形式有：

2.3.1 由兩種以上變質(zhì)程度有明顯差異的煤構(gòu)成的混煤。這是最簡單也是最容易鑒別的一種煤，其鏡質(zhì)組反射率直方圖明顯為雙峰或多峰，如圖1

圖1

2.3.2 由兩種以上變質(zhì)程度接近但煤的巖相指標(biāo)有差異的煤構(gòu)成的混煤，而這兩種煤性質(zhì)一般有較明顯的差異。這種情況多為同一煤田或煤礦，不同煤層煤之間相混。一般這種混煤的鏡質(zhì)組反射率直方圖為單峰或雙峰，其單峰標(biāo)準(zhǔn)偏差S值較大。見圖2

圖2

3.混煤的控制

要控制混煤，首先要搞清各供煤基地的煤層賦存及煤礦生產(chǎn)情況。運用煤巖方法，結(jié)合煤田地質(zhì)特征，在大多數(shù)情況下，可以非常直觀地獲得混洗煤的詳細(xì)資料。如該煤礦煤種的變質(zhì)程度，該地區(qū)煤層的開采情況以及混煤中各煤種的比例。當(dāng)然，對于那些沿途混裝，惡性摻混的廠家，難以從煤巖和資源分布情況來分析其混煤現(xiàn)象，必須靠加強(qiáng)監(jiān)督，管理和懲罰措施相結(jié)合的手段來控制。

4.結(jié)論

（1）煤巖分析是目前鑒別和判定混煤的最直觀科學(xué)的分析手段，用煤巖學(xué)理論來指導(dǎo)進(jìn)廠煤判定以及配煤煉焦，預(yù)測焦炭質(zhì)量等。

（2）目前有些洗煤廠利用煤巖分析方法對單種煤進(jìn)行混洗，這給我們鑒別判定進(jìn)廠混煤提出更高的要求。因此在今后的工作中，不僅要在煤巖分析技術(shù)上及時更新學(xué)習(xí)，更要及時準(zhǔn)確的掌握供煤基地和單位的資源情況，在運輸和配煤管理等方面建立合理完善的監(jiān)督和管理機(jī)制。

[1].周師庸.應(yīng)用煤巖學(xué).冶金工業(yè)出版社.1985

[2].韓德鑫.中國煤巖學(xué).中國礦業(yè)大學(xué)出版社.1996

[3].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB/T 15591-2013

[4].虞繼瞬，煤化學(xué)，冶金工業(yè)出版社.2000.8