文|汇锦数能专区——煤焦领域研究
近年来,随着焦化行业的迅猛发展,传统意义上的优质炼焦煤资源逐渐面临短缺与价格上涨的挑战。为了有效降低焦炭生产成本并保证其质量,对低成本精细配煤结构的研究与应用显得尤为重要。
尽管炼焦煤资源相对丰富,但其分布却极不均衡。其中,气煤储量占据较大比例,而肥煤、焦煤、瘦煤等优质资源的储量则相对不足。如图所示:
随着优质炼焦煤的不断开采,未来可能难以满足钢铁行业对高质焦炭的需求。
相关资料显示,气煤是一种特殊的炼焦煤种。其变质程度较低,加热时能产生较多的挥发分和。气煤的胶质体热稳定性较差,容易在生成半焦时分解出大量挥发物质。配入气煤可以增加焦饼的收缩,便于推焦,同时也能获得更多的化学产品。
1/3焦煤作为过渡性煤种,具有中高挥发分的强粘结性。用其单独炼焦时,可生成熔融性良好、强度较高的焦炭。在配煤中,1/3焦煤的配入量具有一定的波动范围,均能获得高质量的焦炭。这种煤种在全国多个地区有保有资源量。
近年来,为有效利用和保护优质炼焦煤资源,众多研究者开始尝试以气煤等弱黏结性煤进行配煤炼焦实验。在实验中发现,当气煤的比例逐渐增加时,焦炭的质量会出现一定程度的下降。当适当降低气煤比例并采取特定配比时,仍可获得质量上乘的焦炭。
潘林辉等研究者的文章中指出,通过对比不同气煤替代某焦化企业1/3焦煤后的焦炭质量变化,发现气煤配比为8%时,焦炭的热态强度有所降低。但当气煤配比降低至5%,尤其是配入特定气煤后(如QM3),其焦炭质量与未使用气煤的工业方案相近。这一发现为该焦化企业在生产一级冶金焦时提供了新的配煤思路。
项茹等研究者关于气煤替代部分高挥发分1/3焦煤的炼焦实验也表明,在一定的配用范围内,气煤可以替代部分高挥发分1/3焦煤,从而降低配煤成本。通过调整单种煤的成焦粗粒镶嵌结构,即使气煤用量提高到10%以上,也能保持焦炭质量的稳定。
以上研究内容均已在《武钢技术》2016年期刊中由项茹、宋子逵共同发表。