炼焦工艺条件对焦炭强度的影响分析.pdf

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1、第5期(总第162期)煤化工No．5(TotalNo．162)2012年10月CoalChemicalIndustryOct．2012炼焦工艺条件对焦炭强度的影响分析齐洪涛，李双林z(1．太原钢铁(集团)有限公司，山西太原030003；2．太原钢铁(集团)有限公司焦化厂，山西太原030003)摘要探讨了备煤、炼焦工艺和参数对焦炭强度的影响，从装煤堆密度、装煤粒度、结焦速率、炭化室宽度、熄焦方式5个方面进行了分析，结果表明，增加装煤堆密度和采用干法熄焦是改善焦炭强度的有效途径。关键词焦炭，强度，影响因素文章编号：1005-9598(2012)一

2、05—0061—02中图分类号：TQ52文献标识码：B焦炭作为高炉冶炼的原料，在冶炼过程中主要起煤粒度的降低能提高焦炭强度，这是由于煤粒的破碎到还原剂、燃料和支撑骨架的作用，还原剂和燃料的导致焦炭的黏结物质和诱发裂纹物质的分布更均匀。作用可以用喷吹煤粉来部分代替，但骨架作用是其他1．3结焦速率高炉原料所不能取代的，并且焦炭的支撑骨架作用直结焦速率慢，煤粒在结焦过程中熔融良好，生成接影响着高炉的顺行，保证料柱有良好的透气性。影的焦炭裂纹减少，焦炭强度高；反之，提高结焦速率，响焦炭骨架作用的因素是焦炭冷、热态强度，随着高生成的焦炭裂纹增加，焦炭强

3、度就会降低。黏结性较炉大型化和喷吹煤粉、冶炼强度的提高，对焦炭强度差的人炉煤结焦速率对焦炭强度的影响更加明显。的要求也愈来愈高，本文探讨了备煤、炼焦工艺和参1．4炭化室宽度数对焦炭强度的影响，供同行参考。宽炭化室焦炉要求使用黏结性和结焦性好而挥发分低的炼焦配煤(如德国的顶装焦炉)。宽炭化室焦1影响焦炭强度的因素炉生产的焦炭裂纹较少，焦块较大，且对焦炭的耐磨性无影响。如果在宽炭化室焦炉中装入结焦性差的1．1装煤堆密度煤，焦炭的机械强度降低，平均粒度也会降低，这主要炼焦过程中，煤颗粒内部发生热解反应和缩聚反是由于<20mm焦炭组分的增加和≥80m

4、m焦炭组分应，煤颗粒之间发生表面黏结和界面反应。装煤堆密的减少造成的。度大，则单位容积内热态煤颗粒之间接触点多，膨胀1．5熄焦方式压力大，有利于表面黏结和界面反应，因此，在一定范现代焦炉采用的熄焦方式基本分为湿法熄焦和围内，增加装煤堆密度，能改善焦炭强度和增加焦炭干法熄焦两种。湿法熄焦又分为常规湿法熄焦和低水的密度，但较大的堆密度会引起高膨胀压力并减少收分熄焦。由于在熄焦过程中，焦炭温度变化较大，因缩。影响装煤堆密度的主要工艺因素是装煤方式、装此，熄焦方式不同，焦炭所产生的裂纹多少不同，对焦煤预处理工艺和焦炉高度。炭强度的影响差别也较大。1．

5、2煤的粒度2各影响因素的比较为了保证煤的黏结组分和惰性组分之间适当的粒度分布，配合煤的粉碎是十分重要的。实践证明，最在上述5种主要影响因素中，理论分析和生产实好采用先粉碎后配煤工艺。一般在固定的堆密度下，践都证明了装煤堆密度对焦炭强度的影响最大，熄焦收稿日期：2012—06—17作者简介：齐洪涛(1963一)，女，山西怀仁，教授级高级工程师，学士，1984年本科毕业于辽宁科技大学煤化工专业，现从事炼焦工艺和配煤技术研究工作，E-mai1：qiht@tisco．COm．cn。一62一煤化工2012年第5期方式次之，其他因素影响较小。表1为国内某

6、焦化厂由表2可以看出，与顶装焦炉相比，捣固焦炉中进行7．63m焦炉焦炭强度预测研究时得出的结果。的焦炭』l提高了2．2％3．9％，改善了0．9％～1．1％。装煤预处理方式基本是从降低装煤水分、提高装表14．3m焦炉与7．63m焦炉焦炭强度比较％煤密度和改善装煤粒度3个方面考虑，目前有煤预热、型煤和选择性粉碎等工艺，这些工艺的采用，对焦炭强度有所改善，但会产生投资和成本升高，增加操作难度等不利影响。2．2熄焦方式常规湿法熄焦是从顶部瞬时喷淋大量冷水来熄灭红焦，受急冷急热的影响，焦炭在熄焦过程中，产生大量的裂纹，从而降低焦炭强度(焦炭水分在3％～

7、5％)。低水分湿法熄焦(CSQ)采用车皮底部进水熄焦、注：表1为试验数据，各种因素影响强度幅度数据是顶部喷淋少量水，大水流激烈汽化使熄焦车内的焦炭与实际生产数据对比得出，基本准确，7．63m焦炉处于沸腾状态，可以实现焦炭初步整粒，焦炭粒度更投产后焦炭强度与预测基本一致，但在生产过程加均匀，提高了焦炭强度(水分可稳定在≤3％)。中，会随着煤质和工艺有一定的波动。干熄焦是相对湿熄焦而言的，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。干熄焦不易使焦炭表1中4．3m焦炉的结焦时间18h，装煤堆密度产生裂纹，因此有利于焦炭强度的提高。据相关资料为0．

8、75t／，采用常规湿法熄焦方式。7．63m焦炉的报道，不同的配煤结构下，干熄焦对焦炭质量的改善结焦时间是25．5h，堆密度为0．8t／m。，采用于法熄程度不同；同一