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摘 要：通过对焦油渣、沥青混合物回配炼焦煤的实验与研究，提高炼焦废弃物的循环利用，保护环境，变废为宝，降低生产成本，同时提高焦炭冷态热态强度。
关键词：重钢焦化厂 焦油渣 沥青 回配 炼焦
重庆钢铁公司焦化厂自2008年环保搬迁以来，设计建设的六座复热式6*60孔顶装焦炉从2009年8月至2012年10月相继建成投产，年产焦炭360万吨，年消耗干煤量 520万吨。重庆钢铁公司焦化厂地处西南地区，西南地区由于历史成煤的原因，所产炼焦煤灰、硫份较高，生产大型高炉所需的焦炭灰、硫份较高，焦炭的冷热态强度较低，已经不能很好满足大型高炉的生产需要，依靠进口炼焦煤成本较高，为了降低生产成本，满足大型高炉生产所需焦炭，有效利用现有煤炭资源，我们尝试利用炼焦所生产焦油渣和沥青回配炼焦煤来降低焦炭的灰硫份，提高焦炭的冷热态强度。
一、焦油渣和沥青的来源及特性
炼焦生产过程中， 高温焦炉煤气中高沸点的有机化合物在集气管或初冷器冷却的条件下冷凝形成煤焦油， 与此同时， 煤气中夹带的煤粉、粉焦等也混杂在煤焦油中， 形成大小不等的块状物， 这些这些块状物统称为焦油渣，一般焦油渣占炼焦干煤的0.15～0.20%。沥青的主要来源于焦油车间对煤焦油深加工后的残渣。单种煤、焦油渣、沥青成分分析如表1、表2、表3：
表1焦油渣成份分析
表2沥青成份分析
表3单种煤成份分析
二、焦油渣、沥青回配炼焦煤试验
结合本廠实际，我们以5#焦炉为实验基础，设计并进行了3个方案为期一个月（9月1日-9月30日）的焦油渣沥青配煤炼焦试验， 焦油渣、沥青掺入比例分别为2%、 4%、8%试验方案见表4：
表4实验方案配合煤比例
三、实验结果
经过一个月的连续生产实验，我们将一个月连续生产，配合煤灰份、硫份、挥发分变化趋势如表5，焦炭冷态强度如表6：
四、分析与结论
由表3和表 1、表2对比可以看出， 焦油渣、沥青的灰份和硫份含量低于任何一种炼焦单种煤的灰分和硫份，而挥发份却高于任何一种炼焦单种煤的挥发分，通过配合煤指标对比分析， 焦油渣、沥青配入炼焦煤中， 能够降低配合煤灰、硫含量， 但配合煤的挥发分上升， 固定碳含量下降。焦油渣沥青的挥发份远高于最高一种单种煤的挥发份， 主要原因是焦油渣沥青含有部分焦油， 使焦油渣沥青挥发份显著升高。比较表5， 随着焦油渣沥青比例配入的增加， 配合煤灰分、硫分呈下降趋势， 挥发份呈上升趋势， 当配入比例0～4%时，随着焦油渣配入比例的增多， 焦炭灰、硫和挥发份变化趋势明显， 当配入比例为2%时， 焦炭冷强度指标（M40、M10） 和热强度指标（ 反应性和反应后强度） 基本持平，当配入大于 4%时， 焦炭冷强度和热强度指标均略有下降趋势， 随着焦油渣配入比例的增大， 焦炭冷强度和热强度指标下降幅度明显增大。通过焦油渣配煤炼焦试验， 试验结论为：
1.焦油渣以煤粉为主， 低灰低硫、高挥发份低固定碳， 从焦油渣的组成和指标分析， 焦油渣回配炼焦是可行的。焦油渣回配炼焦比例以 2%-4%最佳，焦炭质量稳定， 最高不超过 4%。
2.超过4%时， 焦炭质量明显变差， 配入比例越大， 焦炭固定碳越低， 焦炭冷热强度越差。
五、工业应用存在的问题
焦油渣与沥青回配炼焦煤炼焦，只要比例控制在合适范围之内，可以有效改善焦炭的冷热态强度，回收利用工业垃圾，变废为宝，节约成本。但由于焦油渣和沥青的特殊性， 焦油渣与沥青直接上皮带， 易粘结在皮带运输机及皮带托辊上，皮带损坏严重， 不到三个月皮带完全损坏就不能使用。焦油渣与沥青回配煤炼焦需解决焦油渣、沥青与配合煤混匀的技术难题。
六、措施与方法
为解决实际生产中存在的问题， 我们借鉴型煤炼焦工艺的原理， 将焦油渣和沥青作为添加剂制成型煤回配到炼焦煤中炼焦。焦油渣、沥青制型煤回配炼焦工艺如下图：
工艺流程： 从原配煤工艺的 H124皮带机头溜槽取出部分配合煤入M1皮带， 来自渣池的焦油渣、沥青通过提升机加入 M2皮带上， 与煤一起进入搅拌机、搅拌均匀的焦油渣、沥青煤通过 M3 皮带进入成型机压成型， 成型的的煤球通过M4 皮带再返回 H125皮带通过原配煤系统入煤塔装炉炼焦。
工艺过程中采取的主要措施：
1.从原H124皮带取配合煤处装有自动调节电液翻板， M1 皮带上装有电子皮带秤，通过皮带秤计量与自动调节电液翻板联锁，皮带秤计量反馈给自动调节电液翻板， 来实现配合煤量的控制， 保证煤量即不产生堵料， 又能保证与焦油渣混合成型需要。
2.各皮带下料斗处设堵料检测器， 皮带堵料及时报警处理。
3.保证各皮带的坡度，特别是M4 皮带， 保证压球成型煤能顺利输送。
4.焦油渣加入到有配合煤的 M2 皮带上， 避免焦油渣直接上皮带而造成设备损坏。
5.焦油渣回配系统与原配煤系统联锁控制， 确保在 M2 皮带有料条件下焦油渣、沥青回系统才正常运行， M2 停机时焦油渣、沥青回配系统自动停机。
6.焦油渣回配系统采用 PLC 控制，画面接入原配煤中控室统一监督控制。
参考文献
[1]尹维权 李庆奎 焦油渣回收利用的研究与应用 酒钢科技 2007 3-4
[2]王国强 王光辉 陈飞飞焦化固体废弃物对焦炭质量的影响研究 燃料与化工 2007 3.
[3]孙喜民 徐 君 孙秀环低温煤焦油沥青及焦油渣配煤炼焦实验研究 冶金能源 2007 37.
重庆钢铁公司焦化厂 助理工程师1979年11月26日.
关键词：重钢焦化厂 焦油渣 沥青 回配 炼焦
重庆钢铁公司焦化厂自2008年环保搬迁以来，设计建设的六座复热式6*60孔顶装焦炉从2009年8月至2012年10月相继建成投产，年产焦炭360万吨，年消耗干煤量 520万吨。重庆钢铁公司焦化厂地处西南地区，西南地区由于历史成煤的原因，所产炼焦煤灰、硫份较高，生产大型高炉所需的焦炭灰、硫份较高，焦炭的冷热态强度较低，已经不能很好满足大型高炉的生产需要，依靠进口炼焦煤成本较高，为了降低生产成本，满足大型高炉生产所需焦炭，有效利用现有煤炭资源，我们尝试利用炼焦所生产焦油渣和沥青回配炼焦煤来降低焦炭的灰硫份，提高焦炭的冷热态强度。
一、焦油渣和沥青的来源及特性
炼焦生产过程中， 高温焦炉煤气中高沸点的有机化合物在集气管或初冷器冷却的条件下冷凝形成煤焦油， 与此同时， 煤气中夹带的煤粉、粉焦等也混杂在煤焦油中， 形成大小不等的块状物， 这些这些块状物统称为焦油渣，一般焦油渣占炼焦干煤的0.15～0.20%。沥青的主要来源于焦油车间对煤焦油深加工后的残渣。单种煤、焦油渣、沥青成分分析如表1、表2、表3：
表1焦油渣成份分析
表2沥青成份分析
表3单种煤成份分析
二、焦油渣、沥青回配炼焦煤试验
结合本廠实际，我们以5#焦炉为实验基础，设计并进行了3个方案为期一个月（9月1日-9月30日）的焦油渣沥青配煤炼焦试验， 焦油渣、沥青掺入比例分别为2%、 4%、8%试验方案见表4：
表4实验方案配合煤比例
三、实验结果
经过一个月的连续生产实验，我们将一个月连续生产，配合煤灰份、硫份、挥发分变化趋势如表5，焦炭冷态强度如表6：
四、分析与结论
由表3和表 1、表2对比可以看出， 焦油渣、沥青的灰份和硫份含量低于任何一种炼焦单种煤的灰分和硫份，而挥发份却高于任何一种炼焦单种煤的挥发分，通过配合煤指标对比分析， 焦油渣、沥青配入炼焦煤中， 能够降低配合煤灰、硫含量， 但配合煤的挥发分上升， 固定碳含量下降。焦油渣沥青的挥发份远高于最高一种单种煤的挥发份， 主要原因是焦油渣沥青含有部分焦油， 使焦油渣沥青挥发份显著升高。比较表5， 随着焦油渣沥青比例配入的增加， 配合煤灰分、硫分呈下降趋势， 挥发份呈上升趋势， 当配入比例0～4%时，随着焦油渣配入比例的增多， 焦炭灰、硫和挥发份变化趋势明显， 当配入比例为2%时， 焦炭冷强度指标（M40、M10） 和热强度指标（ 反应性和反应后强度） 基本持平，当配入大于 4%时， 焦炭冷强度和热强度指标均略有下降趋势， 随着焦油渣配入比例的增大， 焦炭冷强度和热强度指标下降幅度明显增大。通过焦油渣配煤炼焦试验， 试验结论为：
1.焦油渣以煤粉为主， 低灰低硫、高挥发份低固定碳， 从焦油渣的组成和指标分析， 焦油渣回配炼焦是可行的。焦油渣回配炼焦比例以 2%-4%最佳，焦炭质量稳定， 最高不超过 4%。
2.超过4%时， 焦炭质量明显变差， 配入比例越大， 焦炭固定碳越低， 焦炭冷热强度越差。
五、工业应用存在的问题
焦油渣与沥青回配炼焦煤炼焦，只要比例控制在合适范围之内，可以有效改善焦炭的冷热态强度，回收利用工业垃圾，变废为宝，节约成本。但由于焦油渣和沥青的特殊性， 焦油渣与沥青直接上皮带， 易粘结在皮带运输机及皮带托辊上，皮带损坏严重， 不到三个月皮带完全损坏就不能使用。焦油渣与沥青回配煤炼焦需解决焦油渣、沥青与配合煤混匀的技术难题。
六、措施与方法
为解决实际生产中存在的问题， 我们借鉴型煤炼焦工艺的原理， 将焦油渣和沥青作为添加剂制成型煤回配到炼焦煤中炼焦。焦油渣、沥青制型煤回配炼焦工艺如下图：
工艺流程： 从原配煤工艺的 H124皮带机头溜槽取出部分配合煤入M1皮带， 来自渣池的焦油渣、沥青通过提升机加入 M2皮带上， 与煤一起进入搅拌机、搅拌均匀的焦油渣、沥青煤通过 M3 皮带进入成型机压成型， 成型的的煤球通过M4 皮带再返回 H125皮带通过原配煤系统入煤塔装炉炼焦。
工艺过程中采取的主要措施：
1.从原H124皮带取配合煤处装有自动调节电液翻板， M1 皮带上装有电子皮带秤，通过皮带秤计量与自动调节电液翻板联锁，皮带秤计量反馈给自动调节电液翻板， 来实现配合煤量的控制， 保证煤量即不产生堵料， 又能保证与焦油渣混合成型需要。
2.各皮带下料斗处设堵料检测器， 皮带堵料及时报警处理。
3.保证各皮带的坡度，特别是M4 皮带， 保证压球成型煤能顺利输送。
4.焦油渣加入到有配合煤的 M2 皮带上， 避免焦油渣直接上皮带而造成设备损坏。
5.焦油渣回配系统与原配煤系统联锁控制， 确保在 M2 皮带有料条件下焦油渣、沥青回系统才正常运行， M2 停机时焦油渣、沥青回配系统自动停机。
6.焦油渣回配系统采用 PLC 控制，画面接入原配煤中控室统一监督控制。
参考文献
[1]尹维权 李庆奎 焦油渣回收利用的研究与应用 酒钢科技 2007 3-4
[2]王国强 王光辉 陈飞飞焦化固体废弃物对焦炭质量的影响研究 燃料与化工 2007 3.
[3]孙喜民 徐 君 孙秀环低温煤焦油沥青及焦油渣配煤炼焦实验研究 冶金能源 2007 37.
重庆钢铁公司焦化厂 助理工程师1979年11月26日.