1、 3、炼焦, 33 配煤和焦炭质量,3.3配煤和焦炭质量,1.配煤的目的和意义 配煤： 就是将两种以上的单种煤料，按适当比例均匀配合，以求制得各种用途所要求的焦炭质量。 焦煤炼焦的缺点（单种煤炼焦） 焦煤储量不足 推焦困难，容易损坏炉墙 焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率小 合理配煤的优势 提高焦炭质量 扩大炼焦煤源，合理利用煤炭资源 增加炼焦化学产品产率等,2.炼焦用煤 气煤（QM）、肥煤（FM）、焦煤（JM）、瘦煤（SM）及中间过渡性牌号煤。 气煤 挥发性最大，黏结性差 炼焦产品特点：焦炭碎、强度低、推焦易；可得较多化学产品 肥煤 挥发份较高，灰分高，黏结性最好但结焦性差。 炼焦产品特点：焦炭
2、碎、强度低、推焦难；可提高化学产品产率和煤气产率。 焦煤 挥发分适中（肥煤），黏结性高，灰分高 炼焦产品特点：焦炭块大，强度高，推焦困难,瘦煤 挥发分低，黏结性差 炼焦产品特点：焦炭块大，抗碎强度高，耐磨性差（易成焦粉）；化学产品产率和煤气产率低。 贫煤 没有黏结性，不结焦，不能单独炼焦；配煤中可起瘦化剂的作用。 3.配煤的工艺指标 配煤的工业分析 水分（一般10%，焦化厂8%10%） 水分高的不利影响：焦炉升温慢，延长结焦时间，影响炉体寿命；影响装炉煤堆密度（图3-7随水分） 水分过低的不利影响：破碎和装煤时造成煤尘飞扬恶化操作条件，使焦油中游离碳增加。,灰分（配煤灰分12%，焦炭灰分15%
3、） 灰分的害处(配煤的灰分全部转入焦炭) a:灰分是惰性物质，灰分高则黏结性降低；灰分颗粒成为裂纹中心，配煤灰分高则焦炭强度降低。 b:炼铁用焦耗量高，高炉生产能力降低。 挥发分（中国生产配煤挥发分Vdaf一般25%32%） a:挥发分高，化学产品产率高，煤气产率高。 b:挥发分过高 焦炭平均粒度小，抗碎强度低。 c:挥发分过低 煤的黏结性差，耐磨强度降低，可导致推焦困难。,4.焦炭的用途 高炉炼铁（供热燃料、还原剂、疏松骨架） 要求：冶金焦反应率要小(C+CO2反应降低焦炭强度)、一定的块度、强度 铸造用焦（熔化炉料：其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。 ）要求：铸造焦
4、应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。 气化用焦 要求：反应能力要高化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高； 电石焦 对焦炭的质量要求不高, 要求尽量提高固定碳含量。,硫分（配煤1.0%，一般焦炭1.0%1.2%） 硫分害处（配煤中有80%左右转入焦炭） 冶炼中焦炭中硫分转入生铁中，使生铁呈热脆性，加速铁腐蚀。 黏结性和膨胀压力 黏结性 黏结性是结焦性的前提和必要条件。 （黏结性的指标：我国常用的是胶质层最大厚度Y和粘结指数G） 膨胀压力（安全膨胀压力1015KPa） 其是黏结性煤的炼焦特征，提高堆能增大膨胀压力。 粉碎度（3mm的占
5、90%） 黏结性好的成分和易碎的不细碎，反之细碎。 （弱黏结性的应细碎；强黏结性的应粗碎；肥煤、焦煤易碎应粗碎；气煤硬度大难碎应细碎）,5.焦炭的质量 物理性质主要成分为碳,是具有一定强度、块度的银灰色固体，内部有纵横裂纹，沿焦炭纵横裂纹分开即为焦块，焦块内含微裂纹，沿微裂纹分开即为焦体，焦体由气孔和气孔壁（焦质）。真密度：单位体积焦质的质量。 视密度（假密度）：单位体积焦块的质量。 堆密度：焦炭单位堆积体积的质量。气孔率=（1-假密度/真密度）100% P=（1-d0/d）100%,化学成分 灰分(主要成分是SiO2和Al2O3) 不利，灰分越低越好 硫分 不利（硫易使生铁铸件脆裂） 硫是生
6、铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。 在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。 挥发分鉴别焦炭成熟度的重要指标。挥发分1.5%为生焦挥发分小于 0.50.7%, 则表示过火; 一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。,水分（一般为2%6%） 水分要稳定，否则引起炉温波动。 碱性成分（K2O、Na2O）由于其催化和腐蚀作用，能严重降低焦炭强度。 机械强度 耐磨强度M10 a:耐磨强度（M10、耐磨性）当焦炭外表面承受的摩擦力超过气孔壁强度时，就会产生表面薄层分离的现象，形成碎末，焦炭抵抗这种破坏的能力称为耐磨强度。 b:转鼓测定耐磨强度指标M10,转鼓试验： 为了试验焦炭的耐磨性和抗碎性，通
7、常采用转鼓试验。转鼓试验就是模仿焦炭在高炉冶炼过程中的撞击、挤压、研磨，将一个十分复杂的受力情况加以简化的试验方法。 在转鼓中装入大于60毫米的焦炭50千克，以每分钟25转速度转动4分钟M10一般用焦炭在转鼓内破坏到一定程度后，粒度10mm的碎焦质量m1占式样质量m总的分数来表示耐磨强度。M10= (m1/m总) 100%,抗碎强度M40（M40、抗碎性）a:抗碎强度 当焦炭承受冲击力时，焦炭沿裂纹或者缺陷处碎成小块，焦炭抵抗这种破坏的能力称为抗碎强度。 b:转鼓测定耐磨强度指标M40粒度40mm的块焦质量m2占式样质量m总的分数来表示抗碎强度。 M40= (m2/m总) 100% 焦碳的反应性 反应性 大多数国家都用焦炭与 二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。 是指与CO2的碳溶反应性,表6-1-11高炉用焦炭强度,影响焦碳反应性的三大因素 a：原料煤性质（煤种、煤岩相的组成、煤灰分等） b：炼焦工艺因素（焦饼中心温度、结焦时间、炼焦方式等） c：高炉冶炼条件（温度、时间等） 焦炭反应性（CRI % ）的测定： 国内：CO2测定称取一定质量的焦炭试样，置于反应器中，在1100+5时与CO2反应2h后，以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性（CRI）。 容积速率：,
