型焦技术与实际应用中的几点浅析
21世纪是能源结构多元化时代，煤炭在能源消费结构中的主导地位不会改变。我国煤炭资源丰富，储量居世界第三位。煤类有褐煤、弱粘结煤、不粘结煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤和超无烟煤，其中低煤级煤占比例***大，炼焦用煤约为20％。但是由于炼焦煤需求量不断增加，粘结性烟煤的供应日趋紧张，价格不断上涨，同时，供给的原料煤质量也不断下降，使本来就硫份和灰份偏高的炼焦煤又雪上加霜，相对而言，弱粘结煤（无烟煤，贫煤，瘦煤，半焦等）质量好，且售价较低。鉴于这种局面，国内外均在开发以非炼焦煤制成型焦，以替代焦炭。但是在研发和生产型焦的过程当中，由于生产工艺相对滞后和一些不规范的行为所致，使型焦的产品质量良莠不齐。主要表现为，挥发份高.冷态热态强度不够.反应性和反应后强度不佳等等。从理论上来讲，型焦是以非炼焦煤为原料，与一定比例的粘合剂加工成一定形状的块状燃料或原料，再进一步碳化制成则为型焦。其化学***结构中有大量非熔融组分，这些***在高温状态下与粘结剂形成不同的收缩幅度，以致产生裂纹加速裂化。所以型焦质量的好坏和煤料.粘结剂的性质.配比.生产工艺类型.操作条件等一系列因素有着千丝万缕的关系。无论在哪一个环节上有问题，都会间接或直接的影响到型焦的性能和使用效果的。而型焦质量的评判标准，则以冶金铸造焦的质量标准和在高炉或冲天炉中的使用情况为依据测评。
河南省开封雨明能源科技研究所取样不同的型焦生产厂家的产品和我所采用***新工艺生产的型焦作一质量分析比较，其结果如下
|
性能指标 |
山西 |
河北 |
四川 |
新疆 |
开封雨明能源 |
普通高炉焦 |
|
真密度kg/m3 |
1650 |
1500 |
1880 |
1700 |
1750 |
1500-1900 |
|
视密度kg/m3 |
1000 |
1050 |
1100 |
1020 |
1000 |
800-1000 |
|
气孔率% |
35 |
25 |
35 |
40 |
48 |
50-60 |
|
挥发份% |
10 |
12 |
3.5 |
3.6 |
1.2 |
0.8-1.2 |
|
灰分% |
6.5 |
8.6 |
10.6 |
5.5 |
10 |
10-12 |
|
硫分% |
0.8 |
1.9 |
0.7 |
0.7 |
0.6 |
0.6-1.0 |
|
m40 |
40 |
55 |
33 |
60 |
70 |
70-80 |
|
M10 |
15 |
20 |
22 |
24 |
12 |
<8-11 |
|
显微强度% |
68 |
60 |
80 |
86 |
83 |
82-88 |
|
反应性% |
55 |
38 |
52 |
80 |
39 |
25-40 |
|
反应后强度% |
16 |
38 |
31 |
33.3 |
51 |
50-70 |
从以上图表不难看出，采用河南省开封雨明能源科技研究所***新工艺生产的型焦产品要比其他产品在质量上有明显提高不仅可以满足铸造焦的使用，性能指标完全优于普通铸造焦。与普通高炉焦相比，也接近和等同普通高炉焦。由于采用新型粘合剂，使其不仅不增加灰分，并在原有基础上增加1-2点的固定碳含量，从而使型焦产品的品位进一步得到提高。型焦工艺采用高温碳化，使其煤料和粘结剂之间的物理结合逐步变为化学结合，从而具有了良好的冷、热态强度。生产工艺***大特点是环保，***，***少。完全可以实现大规模的工业化生产。由于此工艺采用了我所******的炉型6-3碳化炉，不仅提高了碳化室终温，还可以避免因高温碳化而造成的水，气，***等污染问题。此炉型吸收了传统炉型的优点，并在此基础上大胆创新，设计新颖，还具有很高的技术前瞻性。与传统炉型相比优点如下；
1》碳化室终温提高，缩短了生产时间，减少生产成本。
2》避免了大型的高耗能设备，使设备使用更加可靠，安全，操控性得到加强。
3》采用干式熄焦等一系列的方法，可以***大限度的做到环境保护。
4》生产线自动化程度高。
总之，怎样合理利用弱粘结煤资源，提高经济效益如何解决长期以来困扰我国煤炭资源不平衡的问题上，河南省开封雨明能源科技研究所将不断的探索和进行研究 。以期走出一条适合我国国情的，型焦可持续发展之路。
河南省开封雨明能源科技研究所
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