CN105567270A - 控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法，该方法包括以下步骤：1)确定入炉煤的基准收缩率；2)检测生产用各单种炼焦煤的收缩度x值，确定调节配合煤收缩度煤种；3)改变调节配合煤收缩度煤种的配比，设置不同的配煤方案；4)将各单种炼焦煤粉碎，粒度控制为3mm，按设置的配煤方案进行配煤；5)调节水分和装煤高度；6)将配合煤样置于小焦炉炼焦；7)取出焦块，计算收缩率，如果所得焦块收缩率小于入炉煤的基准收缩率，则该配煤方案不满足要求；否则不满足配煤炼焦要求。本发明通过将入炉煤收缩度和单种炼焦煤的性能相结合，合理确定最大收缩度炼焦煤的配入比例，可以优化焦饼收缩，实现炼焦生产的顺利进行，保证焦炭质量。
Description
技术领域
本发明属于冶金配煤炼焦技术领域，具体涉及一种控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法。
背景技术
入炉煤经过预热处理工艺降低水分至3％以下后，入炉煤的堆密度大幅度提高，增加15％以上，最高可达30％以上，使得焦饼收缩下降明显。同时，由于型煤的存在，装煤过程易产生偏析，炭化室不同部位的收缩存在差异。若不采取调整措施，将会造成推焦困难，严重影响焦炉正常生产、安全和长寿。而推焦顺利是焦炉正常生产的重要条件，也是焦炉安全和长寿的关键影响因素。为保证焦炉推焦顺利，必须控制合理的入炉煤收缩度及科学的配煤方法。焦炉炭化室宽度的增加，结焦过程中结焦时间的适宜延长，堆密度的降低等均有利于焦饼收缩的增加，促进炼焦生产推焦顺利。但焦炉一旦建成投产，以上影响因素就已固定或只能微调，影响不明显，而配煤结构调整非常灵活且其调整幅度较宽，因此，调整配煤结构是优化入炉煤收缩度、保证焦饼顺利推出的首选方法。
一般认为，高收缩度炼焦煤的配入有利于焦饼收缩度的增大，但发明人在生产实践中发现，过量的配入高收缩度炼焦煤，会造成焦饼收缩过大从而碎裂严重，也同样造成推焦困难；同时，由于高收缩炼焦煤煤质偏差，过量配入也会造成焦炭质量劣化。传统的焦炭光学组织结构与焦炭质量优劣的关系，在顶装湿煤炼焦中具有较强的指导作用，但当炼焦煤经过预热处理后，其规律发生了显著的变化，继续利用传统的焦炭光学组织结构与焦炭质量优劣的关系指导配煤炼焦，常常发生背道而驰的效果，因此，亟需建立与预热处理炼焦煤炼焦工艺相适应的配煤炼焦方法。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法，以为预热处理炼焦煤炼焦在生产中的顺利投产和推焦的顺利进行，提供必要条件，最终炼得质量合格的焦炭。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案包括如下步骤：
1)确定入炉煤的基准收缩率。
2)检测生产用各单种炼焦煤的收缩度x值，将收缩度x值最大的单种炼焦煤确定为调节配合煤收缩度煤种，为后期焦饼收缩调整做准备。
3)改变调节配合煤收缩度煤种的配比，设置不同的配煤方案，且要求每种配合煤中：Vdaf>35％炼焦煤的重量配比<55％，粗粒镶嵌结构比例>62％焦煤的重量配比≥30％，胶质层厚度>28mm肥煤的重量配比≥8％，调节配合煤收缩度煤种的重量配比≤55％。
4)将各单种炼焦煤粉碎，粒度控制为3mm(即粒度<3mm的质量百分比在80±5％)，按设置的配煤方案进行配煤。
5)调节水分和堆密度，控制配合煤实际全水与目标全水(该配合煤拟需遵守的生产规程所要求的全水)误差在1％以内，以避免水分对实验结果的影响，调整配合煤装煤高度与生产装煤高度一致。
6)将设置的配合煤方案得到的配合煤样置于小焦炉炼焦，至950～1050℃焦饼成熟，控制实际温度与目标要求温度误差在±1℃。
7)取出焦块，量取所得焦块宽度，计算收缩率，如果所得焦块的收缩率小于入炉煤的基准收缩率，则该配煤方案不满足要求；如果所得焦块的收缩率大于或等于入炉煤的基准收缩率，则该配煤方案满足配煤炼焦要求。
进一步地，所述入炉煤的基准收缩率的确定方法为以下三种之一：a、以焦炉前期正常生产的收缩数据为基准收缩率；b、生产现场取焦炉入炉煤样直接作为基准煤样，按步骤5)～7)进行小焦炉炼焦和测定所得焦块收缩率作为基准收缩率；c、根据生产配比进行试验配煤，按步骤4)～7)进行小焦炉炼焦和测定所得焦块收缩率作为基准收缩率，其中步骤5)中的目标全水是指该基准煤样配煤炼焦所规定的目标全水。
进一步地，设置的不同配煤方案中，Vdaf>35％炼焦煤的重量配比为30～48％，粗粒镶嵌结构比例>62％焦煤的重量配比为32～45％，胶质层厚度>28mm肥煤的重量配比为10～17％。
进一步地，所述调节配合煤收缩度煤种为收缩度在40mm以上的气煤或1/3焦煤。
进一步地，所述气煤的重量配比为43～50％。
进一步地，所述1/3焦煤的重量配比为30～48％。
本发明利用不同炼焦煤收缩度的明显差异及单种煤在配合炼焦中的大致加和性，通过控制入炉煤收缩度和控制单种炼焦煤的性能相结合，合理确定最大收缩度炼焦煤的配入比例，优化焦饼收缩，为预热处理炼焦煤炼焦新工艺炼焦生产提供了一种科学、可行的收缩控制方法，保证了推焦顺利进行和炉墙的有效保护，为新工艺在大生产的顺利应用提供了必要条件。按照本发明方案进行收缩度控制，不仅可以实现炼焦生产的顺利进行，保证焦炭质量，还能保障焦炉炉体的稳定与长寿运转。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
1)确定入炉煤的基准收缩率。a、以焦炉前期正常生产收缩数据为基准收缩率；b、生产现场取焦炉入炉煤样直接作为基准煤样，按以下步骤5)～7)进行小焦炉炼焦和测定所得焦块收缩率作为基准收缩率；c、根据生产配比进行试验配煤得到基准煤样，按步骤4)～7)进行小焦炉炼焦和测定所得焦块收缩率作为基准收缩率，其中步骤5)中的目标全水是指该基准煤样配煤炼焦所规定的目标全水。新建焦炉情况下，则以相同或相近焦炉为基准，按照上述三种方法获取基准煤样。
2)检测生产用各单种炼焦煤的收缩度x值，将收缩度x值最大的单种炼焦煤确定为调节配合煤收缩度煤种，为后期焦饼收缩调整做准备。
3)改变调节配合煤收缩度煤种的配比，设置不同的配煤方案，且要求每种配合煤中：Vdaf>35％炼焦煤的重量配比<55％，粗粒镶嵌结构比例>62％焦煤的重量配比≥30％，胶质层厚度>28mm肥煤的重量配比>8％，调节配合煤收缩度煤种的重量配比≤55％。
4)将各单种炼焦煤粉碎，粒度控制为3mm(即粒度<3mm的质量百分比在80±5％)，按设置的配煤方案进行配煤。
5)调节水分和堆密度，控制配合煤实际全水与目标全水(即该配合煤拟需遵守的生产规程所要求的全水)误差在1％以内，以避免水分对实验结果的影响，调整配合煤装煤高度与生产装煤高度一致。
6)将设置的配合煤方案得到的配合煤样置于小焦炉炼焦，至950～1050℃焦饼成熟，控制实际温度与目标要求温度误差在±1℃。
7)取出焦块，量取所得焦块宽度，计算收缩率，如果所得焦块的收缩率小于入炉煤的基准收缩率，则该配煤方案不满足要求；如果所得焦块的收缩率大于或等于入炉煤的基准收缩率，则该配煤方案满足配煤炼焦要求。
实施例1
1)焦化生产现场取配合煤样作为基准煤样，调节水分至11±0.5％，将调节水分后的煤样装炉炼焦，控制堆密度为0.73g/cm3，炼焦温度为980±1℃，炼焦后获得焦饼收缩率，见表1。
2)检测生产用各单种炼焦煤的收缩度x值，根据下表中的收缩度数据，确定4#炼焦煤为调节配合煤收缩度。
表1不同炼焦煤的收缩度
3)建立不同的配煤结构，在18％～55％的范围改变4#炼焦煤的配比，设置配煤方案1～4，以找出4#炼焦煤的适宜配入量。要求每种配合煤中：Vdaf>35％炼焦煤的重量配比<55％，粗粒镶嵌结构比例>62％焦煤的重量配比≥30％，胶质层厚度>28mm肥煤的重量配比≥8％。各配煤方案见表2：
表2基准煤样配煤方案、设置的配煤方案1～4及其入炉煤收缩率
4)将各单种炼焦煤粉碎，粒度控制为3mm(即粒度<3mm的质量百分比在80±5％)，按表2中设置的配煤方案1～4分别进行配煤。
5)调节水分和堆密度，控制配合煤实际全水与目标全水误差在1％以内，以避免水分对实验结果的影响，调整配合煤的装煤高度与生产装煤高度一致(即控制配合煤的装煤高度与生产装煤高度的数值相差在1％以内)。
6)将方案1～4得到的配合煤样置于小焦炉炼焦，至980±1℃焦饼成熟。
7)取出焦块，量取方案1～4的配合煤样所得焦块宽度，计算收缩率，将各焦块收缩率绘于图上或列于表中进行比较。一般，将数据绘于图上比较直观，而列于表中，则比较简单。为简便计，本实施例中，将各焦块的收缩率列于表3中。从表3中可以看出，为保证设置的配合煤方案得到的配合煤样所得焦块的收缩率≥基准煤样的收缩率，4#炼焦煤的配量须尽量较高，方案1和2满足配煤要求。
实施例2
从表1可以看出，如果配煤方案中排除炼焦煤4#，则炼焦煤5#的收缩度最大，则炼焦煤5#将被确定为调节配合煤收缩度煤种。按照实施例1的步骤3)～7)设置配煤方案5～7，并得到配煤方案5～7的入炉煤收缩率，配煤方案5～7及其得到的入炉煤收缩率见表3
表3基准煤样配煤方案、设置的配煤方案5～7及其入炉煤收缩率
值得说明的是本发明实施例中的基准煤样虽然都用到粗粒镶嵌结构比例>62％的焦煤和胶质层厚度>28mm的肥煤，这主要因为该两种单种煤是一般焦化工厂的常用煤种，即使正在生产的基准煤样未用到上述两种煤种，只要测出基准煤样的收缩率和按本发明方法设置的配合煤(即Vdaf>35％炼焦煤的重量配比<55％，粗粒镶嵌结构比例>62％焦煤的重量配比≥30％，胶质层厚度>28mm肥煤的重量配比≥8％，其它炼焦煤无需具体限定)煤样的收缩率，即可比较得到合适的配煤方案。
Claims (6)
1.一种控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)确定入炉煤的基准收缩率；
2)检测生产用各单种炼焦煤的收缩度x值，将收缩度x值最大的单种炼焦煤确定为调节配合煤收缩度煤种；
3)改变调节配合煤收缩度煤种的配比，设置不同的配煤方案，且要求每种配合煤中：Vdaf>35％炼焦煤的重量配比<55％，粗粒镶嵌结构比例>62％焦煤的重量配比≥30％，胶质层厚度>28mm肥煤的重量配比≥8％，调节配合煤收缩度煤种的重量配比≤55％；
4)将各单种炼焦煤粉碎，粒度控制为3mm，按设置的配煤方案进行配煤；
5)调节水分和堆密度，控制配合煤实际全水与目标全水误差在1％以内，调整配合煤的装煤高度与生产装煤高度一致；
6)将设置的配合煤方案得到的配合煤样置于小焦炉炼焦，至950～1050℃焦饼成熟，控制实际温度与目标要求温度误差在±1℃；
7)取出焦块，量取所得焦块宽度，计算收缩率，如果所得焦块的收缩率小于入炉煤的基准收缩率，则该配煤方案不满足要求；如果所得焦块的收缩率大于或等于入炉煤的基准收缩率，则该配煤方案满足配煤炼焦要求。
2.根据权利要求1所述的控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法，其特征在于：
所述入炉煤的基准收缩率的确定方法为以下三种之一：a、以焦炉前期正常生产的收缩数据为基准收缩率；b、生产现场取焦炉入炉煤样直接作为基准煤样，按步骤5)～7)进行小焦炉炼焦和测定所得焦块收缩率作为基准收缩率；c、根据生产配比进行试验配煤，按步骤4)～7)进行小焦炉炼焦和测定所得焦块收缩率作为基准收缩率，其中步骤5)中的目标全水是指该基准煤样配煤炼焦所规定的目标全水。
3.根据权利要求1或2所述的控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法，其特征在于：
所述步骤3)设置的不同配煤方案中，Vdaf>35％炼焦煤的重量配比为30～48％，粗粒镶嵌结构比例>62％焦煤的重量配比为32～45％，胶质层厚度>28mm肥煤的重量配比为10～17％。
4.根据权利要求1或2所述的控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法，其特征在于：
所述调节配合煤收缩度煤种为收缩度在40mm以上的气煤或1/3焦煤。
5.根据权利要求4所述的控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法，其特征在于：
所述气煤的重量配比为43～50％。
6.根据权利要求4所述的控制入炉煤收缩度的配煤炼焦方法，其特征在于：
所述1/3焦煤的重量配比为30～48％。
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