涟钢焦化厂炼焦煤基本特性与配煤结构优化研究

发布时间：2020-11-16 08:44

　　 我国炼焦煤资源丰富,但肥煤、焦煤资源稀缺。为了合理利用炼焦煤资源,降低炼焦煤原料成本,本文以涟钢焦化厂生产用煤为对象,进行煤的基本性质、工艺性质、煤岩组成、热解特性、容惰能力等分析测试和单种煤及其配合煤的实验焦炉炼焦实验,进而对单种煤的结焦性以及不同煤种间的替换性进行评价和配煤结构优化,在此基础上,选取三种经不同温度处理后的炼焦煤进行溶剂抽提、红外光谱分析,以研究其化学结构与粘结性的关系,结果表明:(1)不同变质程度炼焦煤工艺性质差异较大,1/3焦煤(均值为81.76)粘结指数高于焦煤(均值为78.40),在受热过程中均能产生一定数量的胶质体,1/3焦煤塑性温度区间为72℃△t106℃,焦煤塑性温度区间为54℃△t114℃,1/3焦煤的log MF值(均值为3.75)高于焦煤log MF值(均值为2.38);肥煤的粘结性最好,胶质体数量多,流动度好,log MF值均大于4,塑性温度范围361℃~489℃,塑性温度区间宽(△t108℃);瘦煤粘结性最差,胶质体很少或没有。(2)经不同温度处理前后的1/3焦煤、肥煤和焦煤的溶剂抽提、红外光谱分析结果表明,三种煤样在CS2/THF混合溶剂中抽提率均随处理温度升高而增加,抽提物中主要含有脂肪族烃和羧基等含氧官能团,煤中的一些灰分等重质组分和芳香结构存在于残渣中;处理温度介于塑性温度区间内的溶剂抽提率与基氏流动度呈现出较好的正相关关系,其相关系数r=0.875。(3)配煤炼焦实验结果表明,不同1/3焦煤间替代,在其它煤种和配比不变时,不同矿点的1/3焦煤所得焦炭质量存在差异,其中淮南1/3焦煤替代大屯1/3焦煤时焦炭质量明显降低(CRI和CSR分别从27.8%和59.4%变为30.4%和52.5%;M_(40)和M_(10)分别从81%和7.9%变为77.2%和8.2%);相同配比下不同矿点的1/3焦煤对焦炭质量影响次序为:萍乡1/3焦煤大屯1/3焦煤淮南1/3焦煤;1/3焦煤替代肥煤,焦炭质量略有下降,在其它煤种和配比不变时,用10%淮南1/3焦煤等比例替代万城肥煤时焦炭质量下降最多(CRI和CSR分别从27.8%和59.4%变为27.0%和56.6%,M_(40)和M_(10)分别从81%和7.9%变为78.2%和8.3%),但仍满足高炉用焦质量要求,替代方案可行。(4)利用煤的基本性质可以预测焦炭质量,其预测模型为:M_(40)=-0.182V_(daf)+0.313G–1.079A_d+75.308,r=0.9094(n=8)M_(10)=0.0709V_(daf)-0.102G–0.00397A_d+14.556,r=0.7829(n=8)CRI=4.128V_(daf)–1.018G+1.857A_d+15.021,r=0.9132(n=8)CSR=-5.091V_(daf)+1.926G-0.558A_d+34.343,r=0.8589(n=8)(5)与原有配煤方案比较,相同焦炭质量下,配煤结构优化后的配煤比为24%1/3JM,15%FM,55%JM,6%SM,此时,配煤原料成本相对最低。
【学位单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TQ520.62
【部分图文】：

涟钢焦化厂炼焦煤基本特性与配煤结构优化研究第一章 文献综述.1 我国煤炭资源状况.1.1 我国煤炭资源概述我国煤炭资源储量相对丰富，总量位居世界第三位，也是世界上最大的煤炭生产和消费国。煤炭总资源量达到了 55697.48 亿吨，包括已经探明的资源储量 10176.48吨和预测储量 45521 亿吨[1]。我国煤炭资源品种齐全，但分布不均匀。我国北方各省煤炭资源占全国煤炭资源量的 93%左右，在地域分布上的特点是北方多南方少、西部多东部少，覆盖各个煤阶段的煤，不同煤种分布如图 1-1 所示，其中不粘煤、气煤、长烟煤和褐煤资源量最，非炼焦煤储量较多；优质的肥煤、焦煤、瘦煤资源较少，在我国属于短缺煤种。

朱家店 山西圣佛图 2-1 1/3 焦煤的镜质组反射率分布图Fig.2-1 Distribution of vitrinite reflectance of 1/3 coking coal1/3 焦煤是中高挥发分准强粘结性煤。特性介于焦煤、肥煤和气煤间的过度煤种。配入量可在较大范围内变化而获得高强度焦炭，也具有扩大塑性区间，减缓炼焦过的膨胀压力和增加焦饼收缩的作用。从镜质组反射率分布图来看，淮北 1/3 焦煤标准偏差 S 为 0.138，有一个凹口，为 1 个凹口的混煤，分类编码为 3。由表 2.3 和表 2.4 可以看出淮北 1/3 焦煤属于中低、低硫、中挥发分煤（灰分 Ad为 8.98%、St,d为 0.39%、Vdaf为 31.44%）。该煤镜质平均最大反射率 Rmax为 0.792，惰性含量较低，为 40.4%，活惰比高。从镜质组反射率分布图来看，大屯 1/3 焦煤标准偏差 S 为 0.160，有一个凹口，为一个凹口的混煤，分类编码为 3。由表 2.3 和表 2.4 可以看出大屯 1/3 焦煤属低灰、硫、较高挥发分煤（灰分 Ad为 7.22%、St,d为 0.54%、Vdaf为 35.07%）。该煤镜质组均最大反射率 Rmax为 0.739，惰性含量较低，为 31.7%，活惰比高。从镜质组反射率分布图来看，淮南 1/3 焦煤标准偏差 S 为 0.157，有一个凹口，为

淮北矿业肥煤图 2-2 肥煤的镜质组反射率分布图Fig.2-2 Distribution of vitrinite reflectance of fat coal程度烟煤，其挥发分范围较广，加热时能产生大肥煤单独炼焦时有大量液体析出，焦体有较多的粘结性煤，是重要的基础煤种。分布图来看，湖南万城肥煤标准偏差 S 为 0.130，。由表 2.3 和 2.5 可以看出湖南万城肥煤属于高灰、St,d为 0.34%、Vdaf为 28.63%）。该煤镜质组平均低，为 32.8%，活惰比高。分布图来看，赵城肥煤标准偏差 S 为 0.108，有 编码是 3。由表 2.3 和 2.5 可以看出赵城肥煤煤属为 9.27%、St,d为 2.05%、Vdaf为 34.18%）。该煤镜惰性含量较低，为 25.8%，活惰比高。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李喜洋;改善配煤质量的新途径——煤岩配煤[J];湖南冶金;2005年04期

2 赵思寒,徐海龙;配煤设备的选用及自动配煤装置初探[J];科技资讯;2005年24期

3 寇传乾;自动化配煤系统的探讨与实现[J];工矿自动化;2005年01期

4 郝丽芬;李东雄;孟廷樯;;动力配煤在山西的应用[J];电力学报;2006年04期

5 金立奎;;焦化配煤系统的改进[J];现代冶金;2009年05期

6 郑先勇;李海量;;优化配煤结构的研究与应用[J];资治文摘(管理版);2009年09期

7 王德海;王克义;余江龙;常丽萍;;配煤技术的发展趋势[J];科技情报开发与经济;2011年14期

8 贾艳阳;曹亦俊;;我国配煤技术的现状与发展趋势[J];煤炭技术;2012年01期

9 刘文彬;;浅谈配煤技术[J];科技与企业;2013年03期

10 ;配煤理论的展望[J];煤炭转化;1979年02期

相关博士学位论文 前9条

1 胡亚轩;含碳固体燃料混合成浆特性及配煤成浆浓度神经网络预测[D];浙江大学;2015年

2 王鑫;非线性理论应用于动力配煤燃烧特性研究[D];浙江大学;2016年

3 白永建;劣质煤配煤制备高质量冶金焦的研究[D];中国矿业大学（北京）;2013年

4 戴财胜;动力配煤的理论与应用研究[D];中国矿业大学（北京）;2000年

5 朱再兴;锅炉动力配煤优化模型和专家系统研发及炉内燃烧仿真优化研究[D];中南大学;2012年

6 高洪阁;配煤理论与固硫技术的基础研究[D];山东科技大学;2003年

7 吕青;思维进化和支持向量机理论及其在炼焦配煤优化中的应用研究[D];太原理工大学;2011年

8 李继炳;配煤与新型助熔剂改进Shell煤气化工艺的研究[D];华东理工大学;2011年

9 高志芳;提质褐煤制浆及配煤成浆特性的研究[D];中国矿业大学（北京）;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘淑清;火电厂动力煤配煤优化方法与系统研究[D];东北大学;2013年

2 王伟;马钢炼焦用煤特性及配煤结构优化[D];安徽工业大学;2014年

3 焦涵宇;基于机组负荷的火电厂优化配煤系统分析与设计[D];华北电力大学;2015年

4 尉守科;火电企业配煤模型与优化算法研究[D];华中科技大学;2014年

5 颜祝明;火电厂全供应链主动配煤掺烧动态优化技术研究[D];华南理工大学;2015年

6 魏昌淼;火电机组锅炉优化配煤研究[D];东南大学;2015年

7 赵悦;开滦炼焦煤煤岩配煤的研究[D];华北理工大学;2016年

8 杜昆;涟钢焦化厂炼焦煤基本特性与配煤结构优化研究[D];安徽工业大学;2016年

9 沈彬彬;基于遗传算法的动力配煤优化模型的研究及其软件实现[D];浙江大学;2004年

10 蒋松;动力煤配混特性及其矿物质对配煤燃烧特性的影响[D];中国矿业大学;2014年

本文编号：2885877