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        煤的鏡質(zhì)體反射率分布圖在配煤中的實踐應(yīng)用

        2018-07-30 07:58:58文/呂
        中國煤炭工業(yè) 2018年4期
        關(guān)鍵詞:凹口混煤洗煤廠

        文/呂 強

        山西焦煤汾西礦業(yè)集團介休洗煤廠是年配煤能力達到400萬噸以上的中央洗煤廠,隨著近年來各礦井陸續(xù)建設(shè)礦井型洗煤廠,介休洗煤廠配售優(yōu)勢和發(fā)運優(yōu)勢日趨明顯,在用戶中取得良好反饋。以往都是以灰分和硫分為主要配煤控制指標,兼顧粘結(jié)指數(shù)和膠質(zhì)層最大厚度,指標范圍確定得很寬。現(xiàn)在隨著用戶對配精煤質(zhì)量要求的提高,通過檢測各種原料煤的鏡質(zhì)體反射率確保進廠質(zhì)量,指導(dǎo)配煤實際操作,盡量縮小指標范圍,起到了穩(wěn)定銷售精煤質(zhì)量的重要作用。

        一、煤的鏡質(zhì)體反射率分布圖

        煤的鏡質(zhì)體反射率直接反映了煤的變質(zhì)程度。鏡質(zhì)體反射率與揮發(fā)分有很大關(guān)系,反射率越高,揮發(fā)分越低,但因不同煤種的鏡質(zhì)體反射率受成煤環(huán)境條件的影響,鏡質(zhì)體反射率常常有一定程度的重疊現(xiàn)象,區(qū)分煤種上鏡質(zhì)體反射率沒有揮發(fā)分明顯,但判別煤種的復(fù)雜程度有很大的優(yōu)勢。單一煤的鏡質(zhì)組反射率分布圖呈單峰,峰形覆蓋范圍相對較窄,基本呈正態(tài)分布,而混煤的鏡質(zhì)組反射率分布圖隨其混配復(fù)雜程度的不同而呈現(xiàn)出各種復(fù)雜的形態(tài),一般有多個峰,或峰形較寬。

        通過工藝指標可以大致鑒別出煤炭的質(zhì)量,也可以給精煤質(zhì)量進行分級管理,但對精煤的混雜程度難以分辨。比如要配出一種符合質(zhì)量的焦煤產(chǎn)品,可以采用各不同煤種去實現(xiàn),可使用肥煤和焦煤可以配出焦煤;使用1/3焦煤和瘦煤也可以配出焦煤;使用肥煤、焦煤、瘦煤等三種或以上煤種同樣可以實現(xiàn)。如果只檢測工藝指標,灰分、硫分、粘結(jié)指數(shù)等指標是很難區(qū)分的,但是要檢測配煤產(chǎn)品的鏡質(zhì)體反射率、標準偏差、觀察其凹口、分布圖的寬窄等信息便可鑒別混煤的復(fù)雜程度,為指導(dǎo)配煤提供實際依據(jù),適銷對路地進行配煤,提高生產(chǎn)經(jīng)濟效益。

        二、配煤實際應(yīng)用

        鑒別混煤的國家標準GB/T15591-2013《商品煤混煤類型的判別方法》,采用觀察凹口數(shù),結(jié)合標準偏差來判斷混煤的復(fù)雜程度。

        商品煤鏡質(zhì)體反射率分布圖類型劃分,如表1。

        表1

        對于混煤,我們可以通過分布圖的分析,結(jié)合測點數(shù)據(jù)范圍來判斷出各煤種及所占比例。鏡質(zhì)體反射率作為判別煤炭是否為混煤的重要手段,區(qū)分混煤復(fù)雜程度的唯一方法,在介休洗洗煤廠的配煤過程中應(yīng)用廣泛。

        介休洗煤廠在實際運行中,因來料進車的不均衡性,實際配煤比例不可能在每一列中按原設(shè)計配比進行裝車,從而出現(xiàn)了配煤質(zhì)量的不穩(wěn)定性,從工業(yè)分析、硫分、粘結(jié)指數(shù)等指標分析,即使?jié)M足了用戶指標,但因配售原料煤的變化,會導(dǎo)致配售精煤的焦化特性發(fā)生變化,影響到用戶的煉焦使用。

        圖1和圖2是幾種介休洗煤廠典型配煤反射率分布圖。

        圖1

        圖2

        圖1是由典型的肥煤和瘦精煤配出的焦精煤,最大反射率平均值1.305,標準差0.354%。分布圖中有一個凹口,并且較寬,配售結(jié)果是編碼3號、具有一個凹口的簡單混煤。檢測結(jié)果如表2。

        表2

        圖2是由典型的肥煤和焦煤、瘦精煤配出的焦精煤,最大反射率平均值1.390,標準差0.187%。分布圖中有三個凹口,并且較寬,配售結(jié)果是具有3個凹口、編碼5號的復(fù)雜混煤。檢測結(jié)果如表3。

        表3

        圖3

        圖3是由典型的焦煤和瘦焦煤配出的焦精煤,最大反射率平均值1.515,標準差0.086%。分布圖中無凹口,并且覆蓋范圍相對較窄,配售結(jié)果是編碼0號單一煤,但不一定是一種煤,可能是指標相近兩種煤混合而成,圖3中兩種煤反射率平均值相差0.32%。檢測結(jié)果如表4。

        表4

        通過以上三個鏡質(zhì)體反射率分布圖分析:

        1.配煤原料煤的不同,但鏡質(zhì)體最大反射率均在焦煤的反射率范圍內(nèi)。

        2.直方圖中,通過點位的檢測和觀察分析,可明顯判斷出各測值范圍,也就是各煤種的配入比例。

        3.分布圖中的凹口多少和圖的覆蓋范圍,可看出配售原料煤的復(fù)雜程度。從圖1、圖3中看出明顯是兩種煤的混合,但從凹口和覆蓋范圍及正態(tài)分布的規(guī)律分析,顯然圖3中兩種煤的反射率重疊程度較多;從圖2中看出則是最少三種煤的混合,凹口多,相鄰煤種均有重疊部分,且覆蓋范圍較寬,更有利于配煤煉焦。

        4.從最大反射率和標準偏差數(shù)據(jù)分析,圖2為混煤,但最大反射率從0.90~1.75之間均有,從煤的使用角度分析,可有效擴大煉焦過程中熔融范圍;圖3雖然是單一煤,標準偏差小,但最大反射率平均值較大,達到1.50以上;圖1為復(fù)雜混煤,雖然是焦煤,但標準偏差達到0.3以上。

        通過比較,介休洗煤廠綜合分析,從經(jīng)濟效益、用戶使用、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量等多角度考慮,目前以圖2設(shè)計了配售方案,使用低硫肥煤、低硫主焦煤和高硫瘦煤等煤種進行配售。經(jīng)分析,煤的鏡質(zhì)體最大反射率在1.35~1.45之間,反射率標準差0.15%~0.19%,達到了配售方案達優(yōu)化、配煤質(zhì)量均質(zhì)化、用戶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化、綜合效益最大化。

        三、建議

        1.在實際運行過程中,因檢測煤的最大反射率的時間和成本較大,可以通過檢測部分有代表性的批次,結(jié)合用戶要求的混煤級別 (一般要求標準偏差0.1%~0.2%之間,簡單混煤),反推出各種穩(wěn)定煤種的配入比例,用于指導(dǎo)配煤實際運行。當(dāng)某種煤煤質(zhì)發(fā)生變化或原料煤短缺時,通過檢測替代煤的反射率來實現(xiàn)原料煤的替換,以穩(wěn)定配售精煤質(zhì)量。

        2.隨著化驗檢測的深入開展,用戶所需要的質(zhì)量指標越加嚴苛,鏡質(zhì)體最大反射率的檢測也成為諸多用戶一項進場驗收指標,因此穩(wěn)定的配煤質(zhì)量顯得尤為重要,同時更要注意對配煤煤種的慎重選擇。

        3.建立銷售雙方的信息溝通非常重要,要擇機與用戶進行技術(shù)交流和質(zhì)量回訪,深入了解用戶需求質(zhì)量、配煤結(jié)構(gòu)和所需煤種、焦化特性等,為更好地進行煤種搭配提供指導(dǎo)方案,達到配煤成本低和配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)、經(jīng)濟效益大的目的。

        總之,要充分了解配煤質(zhì)量,通過檢測配售精煤的反射率,分析分布圖,從而及時指導(dǎo)裝車配煤,調(diào)整配煤比例,達到最優(yōu)配比;要評價出配售精煤的結(jié)焦性能,為深入推銷品種提供話語權(quán);在穩(wěn)定焦化特性的前提下,要尋找出替代配煤的品種,根據(jù)不同用戶的需求,適當(dāng)配入低成本原料煤,達到銷售效益最大化。

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