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[摘 要]焦炭质量主要取决于配合煤的质量，生产工艺上的影响因素较小。为了改进焦炭质量，就必须改进配合煤质量，注重单种煤的供应、接受、存放，配合煤配比制定及配比执行情况的各个细节管理。
[关键词]炼焦、用煤
中图分类号：TQ522 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0067-01
引言：
烟煤隔绝空气加热到950-1050度，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制得焦炭，这一过程叫高温炼焦。影响焦炭质量的主要因素是炼焦配合煤的质量，因此，煤质对焦炭质量的影响是最为直接也最为直观的。
1 单种煤的结焦特性
各煤种的性质不同，在配煤中的作用也不同。
1.1 气煤是煤化程度较低的炼焦煤，挥发份含量较高，结焦性较好，热解时能产生较多的煤气和焦油，胶质体的热稳定性较差，也能单独炼焦，焦炭呈细长条且易碎，有较多纵向裂纹，在配煤炼焦时多配入气煤可增加煤气和化学产品的回收率。
1.2 肥煤是中等变质程度的强粘结性炼焦煤，热解时能产生大量胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度高的焦炭，耐磨强度优于相同挥发分的焦煤炼出的焦炭，但是单独炼焦时焦炭有较多的横裂纹。肥煤比例不宜过高，配煤时出现“过肥”现象，焦炭出现块小，强度不好。
1.3 焦煤是结焦性较强的炼焦煤，加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大，裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭，但是单独炼焦时膨胀压力大，有时推焦困难，在配煤炼焦中能提高焦炭强度。
1.4 1/3焦煤（1/3JM）是中等偏高挥发分的强粘结性炼焦煤，其性质介于气煤、肥煤、焦煤之间，属于过渡煤类。单独炼焦时能生成熔融性良好，强度较高的焦炭，焦炭的抗碎强度接近肥煤，耐磨强度明显高于气肥煤和气煤，是炼焦配煤的骨架煤之一。
1.5 瘦煤的煤化程度较高，是低挥发分的中等粘结性的炼焦煤，炼焦过程中能产生相当数量的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭，但焦炭的熔融性很差，耐磨强度也差。炼焦配煤中适当配入瘦煤可以提高焦炭块度。
1.6 气肥煤是挥发分产率和胶质层厚度都很高的强粘结性炼焦煤，结焦性优于气煤而劣于肥煤，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品，用于炼焦配煤可增加化学产品的回收率。
1.7 贫煤是煤化程度最高的烟煤，不粘结或弱粘结，加热时不产生或只产生极微量的胶质体，不能单独炼焦，但可以少量配入作为瘦化剂，配入贫煤时最好经过精细的粉碎。
1.8 无烟煤是煤化程度最高的煤，挥发分低，固定碳含量高，纯煤真相对密度达到1.35---1.90，燃烧时不冒烟，加热时不产生胶质体，没有粘结性和结焦性。在瘦煤缺乏地区可配入无烟煤作为瘦化剂使用，配入时应单独细粉碎。
2 配煤意义
综上所述各单种煤结焦特性可知，大多数单种煤在炼焦炉内不易炼出机械强度较高的优质冶金焦。配煤炼焦就是以各单种煤的特性以及它们在配合煤中的相容性为基础，将两种或两种以上的单种煤，均匀地按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产出优质焦炭，并能合理利用煤炭资源，增加炼焦化学产品。
3 配合煤性质对焦炭质量的影响
配合煤的各项质量指标决定了焦炭的灰分、硫分、强度及热性能情况，同时，还可能影响焦炉炉温调节、炉体寿命及炼焦操作等诸多方面。
3.1 配合煤水分
配合煤水分多少和其稳定与否，对焦炭产量、质量以及焦炉寿命有很大影响。配合煤水分每增加1%，立火道温度就要求上升5-7℃，结焦时间将延长10-15分钟。生产中入炉煤水分波动大，必将造成炉温调节困难。另外，在装煤初期，由于炭化室表面与煤料温差很大、炉墙向煤料迅速传热，而本身温度剧降，煤料水分越大，炭化室墙面温度下降越多，就会显著地损坏硅砖，影响炉体使用寿命。但煤料水分过低，装煤时冒烟着火加剧，上升管与集气管焦油渣含量增加，炭化室墙面石墨沉积加快。
3.2 配合煤灰分
配合煤灰分高，炼出的焦炭强度低，高灰分的焦炭，在高炉冶炼中，一方面在热作用下裂纹继续扩展，焦炭粉化，影响高炉透气性；另一方面高温下焦炭结构强度降低，热强度差，使焦炭在高炉内进一步破坏。同时灰分中的大颗粒在焦炭中形成裂纹中心，使焦炭的抗碎强度降低，也使焦炭的耐磨性破坏。
3.3 配合煤硫分
配合煤中的硫分约60-70%转入焦炭，所以焦炭硫分约为配合煤硫分的80-90%。焦炭含硫量高，将使生铁中含硫量提高，降低质量；另外增加炉渣碱度；特别是焦炭含硫量波动較大对高炉操作指标影响很大。
3.4 配合煤挥发分
配合煤挥发分高低，决定着煤气和化学产品的产率，同时对焦炭强度也有影响。鞍钢生产实践表明：配合煤挥发分Vdaf增加1%，焦炭抗碎强度指标M40下降2%，焦炭耐磨指标增加0.2%，这是由于挥发分过高使炼焦煤料的收缩系数变大，焦炭的平均粒度变小，抗碎强度降低。
3.5 配合煤粘结性
粘结性是煤在炼焦时，能形成塑性物的性能。煤加热生成胶质体中的液体部分多少，决定了煤的粘结性的好坏。为了获得熔融良好，耐磨性能好的焦炭，配合煤应有足够的粘结性。各单种煤的变质程度和煤种决定了配合煤的粘结性，进而影响焦炭强度，由单种中等挥发分或由高挥发分、中挥发分和低挥发分组成的配合煤，当其反射率为1.25%--1.45%时，可获得较高的焦炭强度。
3.6 配合煤细度
煤料的粉碎细度对焦炭质量有重要影响，各单种煤应单独粉碎后再配合。在煤料堆密度保持不变的情况下，焦炭强度通常随煤的粒度下降而增加，这是因为细粉碎能使结焦性好的煤料与产生裂纹的煤颗粒得到均匀分布所致。但细度过高，不仅增加了粉碎机的动力消耗，生产能力降低；还使得装煤操作困难。更重要的是由于细度过高，使粘结性煤产生“破粘”现象，降低焦炭质量。
4 煤的接受与储存
4.1 煤的接受
4.1.1 每批来煤应按规定程序进行取样分析，煤种核实无误后方可接受。
4.1.2 根据来煤的煤种不同，要分别卸到指定位置，防止不同煤种在卸煤过程中互混。
4.1.3 各种煤的卸煤场地必须保持清洁，更换堆放场地时要彻底清扫，这样才能做到煤种清楚，配煤质量稳定。
4.2 煤的储存
4.2.1 储煤场应有足够的容量，以保证有一定的储煤量，使焦炉生产能连续、稳定、均衡地进行。
4.2.2 要确保不同煤种的煤单独存放。对于同一种煤，为了清除和减少由于不同矿井和矿层来煤所造成的煤质差别，应尽量混匀，采用“平铺直取”的操作方式。
4.2.3 储煤场的煤堆高度应保持一定的高度。煤堆高度过低，煤场的占地面积就会增大，导致雨季时煤的水分增大。
4.2.4 煤的储放时间不能过长，以免氧化。煤被氧化后，其结焦性变差，发热量降低，挥发分、碳和氢的含量降低，氧含量和灰分增加，燃点降低，对炼焦不利。根据鞍钢和武钢的生产实践，各种煤允许储存时间见表1所示：
结束语
随着炼焦工业的发展，炼焦煤储量明显不足。在实际生产中应保证焦炉炼焦用煤的质量稳定，根据单种煤的特性，通过配煤试验，拟定初步配煤方案，进行试生产，以其试验结果指导生产，进一步达到焦炭质量的稳定，炼出符合用户要求的合格焦炭。
参考文献
[1] 《煤化学》，朱银惠 主编，化学工业出版社.
[2] 《炼焦工艺》，王晓琴 主编，化学工业出版社.
[关键词]炼焦、用煤
中图分类号：TQ522 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0067-01
引言：
烟煤隔绝空气加热到950-1050度，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制得焦炭，这一过程叫高温炼焦。影响焦炭质量的主要因素是炼焦配合煤的质量，因此，煤质对焦炭质量的影响是最为直接也最为直观的。
1 单种煤的结焦特性
各煤种的性质不同，在配煤中的作用也不同。
1.1 气煤是煤化程度较低的炼焦煤，挥发份含量较高，结焦性较好，热解时能产生较多的煤气和焦油，胶质体的热稳定性较差，也能单独炼焦，焦炭呈细长条且易碎，有较多纵向裂纹，在配煤炼焦时多配入气煤可增加煤气和化学产品的回收率。
1.2 肥煤是中等变质程度的强粘结性炼焦煤，热解时能产生大量胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度高的焦炭，耐磨强度优于相同挥发分的焦煤炼出的焦炭，但是单独炼焦时焦炭有较多的横裂纹。肥煤比例不宜过高，配煤时出现“过肥”现象，焦炭出现块小，强度不好。
1.3 焦煤是结焦性较强的炼焦煤，加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大，裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭，但是单独炼焦时膨胀压力大，有时推焦困难，在配煤炼焦中能提高焦炭强度。
1.4 1/3焦煤（1/3JM）是中等偏高挥发分的强粘结性炼焦煤，其性质介于气煤、肥煤、焦煤之间，属于过渡煤类。单独炼焦时能生成熔融性良好，强度较高的焦炭，焦炭的抗碎强度接近肥煤，耐磨强度明显高于气肥煤和气煤，是炼焦配煤的骨架煤之一。
1.5 瘦煤的煤化程度较高，是低挥发分的中等粘结性的炼焦煤，炼焦过程中能产生相当数量的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭，但焦炭的熔融性很差，耐磨强度也差。炼焦配煤中适当配入瘦煤可以提高焦炭块度。
1.6 气肥煤是挥发分产率和胶质层厚度都很高的强粘结性炼焦煤，结焦性优于气煤而劣于肥煤，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品，用于炼焦配煤可增加化学产品的回收率。
1.7 贫煤是煤化程度最高的烟煤，不粘结或弱粘结，加热时不产生或只产生极微量的胶质体，不能单独炼焦，但可以少量配入作为瘦化剂，配入贫煤时最好经过精细的粉碎。
1.8 无烟煤是煤化程度最高的煤，挥发分低，固定碳含量高，纯煤真相对密度达到1.35---1.90，燃烧时不冒烟，加热时不产生胶质体，没有粘结性和结焦性。在瘦煤缺乏地区可配入无烟煤作为瘦化剂使用，配入时应单独细粉碎。
2 配煤意义
综上所述各单种煤结焦特性可知，大多数单种煤在炼焦炉内不易炼出机械强度较高的优质冶金焦。配煤炼焦就是以各单种煤的特性以及它们在配合煤中的相容性为基础，将两种或两种以上的单种煤，均匀地按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产出优质焦炭，并能合理利用煤炭资源，增加炼焦化学产品。
3 配合煤性质对焦炭质量的影响
配合煤的各项质量指标决定了焦炭的灰分、硫分、强度及热性能情况，同时，还可能影响焦炉炉温调节、炉体寿命及炼焦操作等诸多方面。
3.1 配合煤水分
配合煤水分多少和其稳定与否，对焦炭产量、质量以及焦炉寿命有很大影响。配合煤水分每增加1%，立火道温度就要求上升5-7℃，结焦时间将延长10-15分钟。生产中入炉煤水分波动大，必将造成炉温调节困难。另外，在装煤初期，由于炭化室表面与煤料温差很大、炉墙向煤料迅速传热，而本身温度剧降，煤料水分越大，炭化室墙面温度下降越多，就会显著地损坏硅砖，影响炉体使用寿命。但煤料水分过低，装煤时冒烟着火加剧，上升管与集气管焦油渣含量增加，炭化室墙面石墨沉积加快。
3.2 配合煤灰分
配合煤灰分高，炼出的焦炭强度低，高灰分的焦炭，在高炉冶炼中，一方面在热作用下裂纹继续扩展，焦炭粉化，影响高炉透气性；另一方面高温下焦炭结构强度降低，热强度差，使焦炭在高炉内进一步破坏。同时灰分中的大颗粒在焦炭中形成裂纹中心，使焦炭的抗碎强度降低，也使焦炭的耐磨性破坏。
3.3 配合煤硫分
配合煤中的硫分约60-70%转入焦炭，所以焦炭硫分约为配合煤硫分的80-90%。焦炭含硫量高，将使生铁中含硫量提高，降低质量；另外增加炉渣碱度；特别是焦炭含硫量波动較大对高炉操作指标影响很大。
3.4 配合煤挥发分
配合煤挥发分高低，决定着煤气和化学产品的产率，同时对焦炭强度也有影响。鞍钢生产实践表明：配合煤挥发分Vdaf增加1%，焦炭抗碎强度指标M40下降2%，焦炭耐磨指标增加0.2%，这是由于挥发分过高使炼焦煤料的收缩系数变大，焦炭的平均粒度变小，抗碎强度降低。
3.5 配合煤粘结性
粘结性是煤在炼焦时，能形成塑性物的性能。煤加热生成胶质体中的液体部分多少，决定了煤的粘结性的好坏。为了获得熔融良好，耐磨性能好的焦炭，配合煤应有足够的粘结性。各单种煤的变质程度和煤种决定了配合煤的粘结性，进而影响焦炭强度，由单种中等挥发分或由高挥发分、中挥发分和低挥发分组成的配合煤，当其反射率为1.25%--1.45%时，可获得较高的焦炭强度。
3.6 配合煤细度
煤料的粉碎细度对焦炭质量有重要影响，各单种煤应单独粉碎后再配合。在煤料堆密度保持不变的情况下，焦炭强度通常随煤的粒度下降而增加，这是因为细粉碎能使结焦性好的煤料与产生裂纹的煤颗粒得到均匀分布所致。但细度过高，不仅增加了粉碎机的动力消耗，生产能力降低；还使得装煤操作困难。更重要的是由于细度过高，使粘结性煤产生“破粘”现象，降低焦炭质量。
4 煤的接受与储存
4.1 煤的接受
4.1.1 每批来煤应按规定程序进行取样分析，煤种核实无误后方可接受。
4.1.2 根据来煤的煤种不同，要分别卸到指定位置，防止不同煤种在卸煤过程中互混。
4.1.3 各种煤的卸煤场地必须保持清洁，更换堆放场地时要彻底清扫，这样才能做到煤种清楚，配煤质量稳定。
4.2 煤的储存
4.2.1 储煤场应有足够的容量，以保证有一定的储煤量，使焦炉生产能连续、稳定、均衡地进行。
4.2.2 要确保不同煤种的煤单独存放。对于同一种煤，为了清除和减少由于不同矿井和矿层来煤所造成的煤质差别，应尽量混匀，采用“平铺直取”的操作方式。
4.2.3 储煤场的煤堆高度应保持一定的高度。煤堆高度过低，煤场的占地面积就会增大，导致雨季时煤的水分增大。
4.2.4 煤的储放时间不能过长，以免氧化。煤被氧化后，其结焦性变差，发热量降低，挥发分、碳和氢的含量降低，氧含量和灰分增加，燃点降低，对炼焦不利。根据鞍钢和武钢的生产实践，各种煤允许储存时间见表1所示：
结束语
随着炼焦工业的发展，炼焦煤储量明显不足。在实际生产中应保证焦炉炼焦用煤的质量稳定，根据单种煤的特性，通过配煤试验，拟定初步配煤方案，进行试生产，以其试验结果指导生产，进一步达到焦炭质量的稳定，炼出符合用户要求的合格焦炭。
参考文献
[1] 《煤化学》，朱银惠 主编，化学工业出版社.
[2] 《炼焦工艺》，王晓琴 主编，化学工业出版社.