捣固炼焦技术在攀钢的适用性的研究.pdfVIP

捣固炼焦技术在攀钢的适用性研究 李先才 李应海 汪 洋 詹宴龙 (攀钢有限责任公司煤化工厂617023) 摘要本文深入阐述了捣固炼焦过程中的成焦机理，分析了攀钢现有煤资源的煤质性能，并系统总结了攀钢利 用现有煤资源和添加一定量的弱粘结煤进行捣固炼焦试验情况，试验结果表明，攀钢利用现有煤资源或配人一定 量的弱粘煤、瘦煤，采用捣固炼焦技术能够生产出高质量的焦炭，指明了扩大攀钢炼焦用煤范围，提高焦炭，降低炼 焦成本，提升炼焦工序的保供能力的技术发展方向。 关键词捣固炼焦顶装焦炉炼焦新技术 0前言 随着钢铁行业的迅猛发展拉动焦化行业快速进步，近几年在全国新建了上千座焦炉，导致全国可用煤资 源内空前紧张。另外，随着高炉大型化，高炉对焦炭的质量要求越来越高，焦炭在高炉内的骨架及热性能显 得更为重要。攀钢现用煤种主要是攀枝花地区的焦煤，占50～60％。随着攀攀枝花地区煤质逐渐瘦化，常 规炼焦技术很难保证焦炭在高炉内的作用。寻求新的炼焦技术，更好地满足攀钢高炉冶炼需要的已迫在眉 睫。 目前国内外成功的炼焦新技术有：煤调湿、配型煤、捣固炼焦、煤预热等，在这几种炼焦新技术中捣固炼 焦对焦炭的质量改善效果最明显。因此有必要研究捣固炼焦技术在攀钢的适用性，为扩大攀钢炼焦用煤范 围，提高焦炭，降低炼焦成本，提升炼焦工序的保供能力，为攀钢发展提供有力支撑。 I 捣固炼焦技术发展现状及其成焦机理探讨 由于国内制造水平及冶金政策倾向等原因，我国捣固炼焦技术直到20世纪90年代中期才得到一定的 发展。国内外投产的炉型主要有：改良2．5米、2．8米、3．8米、4．3米炉型，以及化二院新开发的5．5米炉 型，乌克兰、德国的5．0米、6．25米炉型等。随着优质炼焦煤资源的紧张，捣固炼焦技术得到了长足发展。 自2002年国内第一座4．3米捣固焦炉投产以来，一大批捣固焦炉建成投产，至2005年6月捣固焦生产能力 已超过3500万吨。至今年年底可达到1亿吨／年的产能。 捣固炼焦使捣固煤饼中煤颗粒间的间距缩小28---33％，在结焦过程中煤料的胶质体很容易在不同性质 的煤粒表面均匀分布浸润，即使煤的粘结指数较差，成焦过程胶质体较少，液态产物也能均匀分布在煤粒表 面上，使煤粒之间形成较强的界面结合。煤粒间间隙减小，煤粒的接触面积增加，有利于煤热解产物的游离 基和不饱和化合物进行缩合反应，形成反应后强度较高的镶嵌组织。同时热解产物的气体中带自由基的原 子团或热分解的中间便有更充分的时间相互作用，产生稳定的、分子量最适度的物质，增加胶质体内不挥发 的液相产物，为增加弱粘煤炼焦成为可能。 经实践研究，捣固炼焦在成焦过程中的传热方式主要是辐射传热。配合煤粘结指数保持在75以下，焦 炭在干燥脱水后，胶质体形成，煤饼表面开始起泡，并形成大量的气、液、固三相混合物，气体直接通过炉墙与 煤饼表面之间的间隙溢出，此时对炉墙的压力仅仅是气压。然后，表层开始形成半焦，并开始收缩，形成收缩 缝，次表层开始形成气、液、固三相混合物，气相经过表层收缩缝外溢，此时对炉墙的压力同样是气压，如此反 复，直至结焦终了。 57 2攀钢现用煤资源r|生能分析 攀钢目前用的煤种中巴焦、格焦、都区属于焦瘦煤或焦煤；富源、贵州、广元属于肥煤．隆昌、低庆五贵属 于肥壤煤；华坪属F】／3焦煤。其性能参数见表1。 表l攀锕理蜊煤种的性能磐数 在这种资源状况下．采用常规炼焦方式祖难竖济的生产出满足攀钢高炉需要的焦炭质量 3捣固炼焦技术用于攀钢现有煤资源的适用性 为了探寻攀锕现有煤资源是否适合捣同炼焦技术．利用攀青焦化厂的焦炉(28米顶装红旗焦炉改成的 捣固焦炉)进行丁捣固炼焦试验。 R) 表2相屙配燃比情况下捣崮焦与顶装煤焦擞质量比较‘攀青试验2006 、：’；、芝芝、 Bg #* m十H 目g 筇日 44 r§ ＆目—弋i—堡宣萎!!!堕—ir— 02 lD 1G Mhas 20 1