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第一章配煤 第一节配煤的目的意义及原则 从前，炼焦只用单种焦煤，由于炼焦工业的发展，焦煤的储量开始感到不足。而且还存在着煤炼的焦饼收缩小，推焦困难；焦煤膨胀压力很大，容易胀坏炉体；焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率小等缺点。为了克服这些缺点，采用了多种煤的配煤炼焦。配煤炼焦扩大了炼焦煤资源，把不能单独炼成合格冶金焦的煤，经过几种煤配合可炼出优质焦炭，还可以降低煤料的膨胀压力，增加收缩，利于推焦，并可提高化学产品产率。配煤炼焦可以少用好焦煤，多用结焦性差的煤，使国家资源不但利用合理，而且还能获得优质产品。为了保证焦炭质量，又利于生产操作，在确定配煤方案时，应考虑以下几项原则： 1、配合煤的性质与本厂的煤料预处理工艺以及炼焦条件相适应，保证焦炭质量达到规定的技术质量指标，满足用户的要求。 2、符合区域配煤的原则，有利于扩大炼焦煤资源，充分利用弱粘结煤。 3、有利于增产焦炉煤气及化学产品，控制煤料受热所产生的膨胀压力，避免难推焦。 4、缩短来煤的平均距离，便于车辆调配，避免“逆流”现象。 5、来煤数量均衡，质量均匀。 6、降低生产成本，有经济效益。 要确定炼焦配煤的配煤比，除了符合以上各点基本原则之外，首先要做配煤试验。在试验前，要将各单种煤的工业分析和胶质层厚度、G值等有关指标测定完，再按一定配合比例对配煤中的水分、灰分、硫分、挥发分、y值、G值等进行加和计算，当发现有的指标有问题时，重新调整配合煤的配煤比。使配煤比满足配煤工艺指标的要求。 按比例配合好的炼焦煤进行小焦炉（或铁箱）试验。炼出的焦炭符合技 术质量指标要求，即把这个配煤比定为焦炉生产的配煤比。在焦化厂生产中，需要变更配煤比时，一般是根据实践经验适当增减某几种煤，或者按煤场贮存某种煤数量的情况调整配煤比。 第二节配合煤的质量指标 高炉冶炼要求焦炭低灰、低硫、高强度、热性能稳定，为了保证焦炭的质量，配合煤的质量应该符合以下质量指标。 1、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。 煤料堆密度与水分有较大关系，干煤堆密度最大，随着水分增加堆密度减少，当水分在7%--8%时，堆密度最小，为干煤堆密度的85%左右，水分继续增加，堆密度稍有增加。又因水分汽化热大，煤料异热性差，不能迅速将热量传给煤料内层，经估算将一千克煤加热到2000℃所需热量与将此煤中所含10%水，汽化个 加热到2000℃所需热量相当，所有没有得到足够热量使水分完全汽化之前，煤料温度只能接近水的汽化温度，所以炭化室中心处装煤后7-8小时内其温度一直停留在1100℃左右。 由于上述原因，配合煤水分每增加1%，要立火道温度上升5-70℃，炼焦耗热量增加约30kj/kg，结焦时间将延长10-15分钟。由此可见，生产中装炉煤水分波动大时，造成炉温调节困难，焦饼温度过高或过低。因此规程中规定相邻的配合煤水分波动不应大于1%。 在装煤初期，由于炭化室墙面与煤料温度很大，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，当炉头的炭化室墙面温度降到60℃以下，就会显著地损坏硅砖，影响炉体使用寿命。但煤料水分过低，使操作条件恶化，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，所以入炉煤料水分控制10%左右为好。 2、灰分 焦炭的灰分来自配煤，因此要严格控制配煤灰分。配煤的灰分全部转入焦炭，一般炼焦的全焦率为70%-80%，因此焦炭灰分是配煤灰分的1.3-1.4倍左右。配合煤的灰分高，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，使焦炭在高炉中进一步破坏。焦炭的灰分愈高，炼铁时焦炭及石灰石消耗量就增多，高炉的生产能力降低。一般焦炭灰分每增加1%，高炉中焦炭用量增加2%-2.5%，石灰石增加4%，生铁产量降低2.2%-3.0%，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，也使焦炭的耐磨性变坏。所以配合煤的灰分应控制在一定范围之内。配合煤的灰分是根据部分较高的精煤，则其余成分必须选配较低灰分的单种煤，才能保证焦炭的灰分符合要求。 我国配合煤灰分普遍较高，一般为11%，最高达14%以上，所以焦炭中灰分也较高，一般在13%以上。 我国配合煤灰分高的原因是洗精煤灰分偏高，尤其是焦煤、肥煤含灰高且难洗。而高挥发分弱粘结煤不仅储量多，且灰分低又易洗。所以多配高挥发分低灰分煤，适量少配高灰煤采用预热煤炼焦或配型煤炼焦是降低配合煤灰分的一条有效途径。 为稳定焦炭质量，相邻班组配合煤灰分波动应控制在±0.5%范围内。 3、硫分 硫在煤中以黄铁矿、硫酸盐及硫的有机化合物三种形态存在。 硫分也是有害杂质，焦炭中的硫在熔炼时转入铁中，降低铁的质量。