一种炼焦煤性质重组配煤调控方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35750811发布日期:2023-10-16 15:48阅读:21来源:国知局


1.本发明涉及炼焦配煤技术领域,尤其涉及炼焦煤性质重组配煤调控方法。


背景技术:

2.目前,炼焦用煤一般来自于煤矿的洗精煤,洗精煤是指经洗煤厂机械加工后,降低了灰分、硫分,去掉了一些杂质,适合一些专门用途(如炼焦)的优质煤。炼焦来煤一般粒度不均,需要进行粉碎进而保证配煤均匀性。近年来,炼焦单种煤来煤的粒度越来越小,而炼焦煤中小颗粒质量占比过大时,会造成炼焦装煤时粉尘颗粒污染物增多,堵塞集气管;炼焦煤细度过大会降低装煤堆密度,影响焦炭产量。若对炼焦煤整体粉碎,则炼焦煤中的活性煤种粉碎过细会使液相产物减少,软化熔融过程中气相产物较易逸出,降低煤粒之间的黏结能力,煤粉过细容易造成来煤“瘦化”现象,进而需要避免炼焦煤中镜质组组分颗粒的过度粉碎。但炼焦煤若不粉碎或粉碎程度不够,会造成炼焦煤中惰性煤种粒度过大,生成的焦炭容易形成焦炭的裂纹中心,降低焦炭的强度,进而需要尽量降低炼焦煤中惰质组中的大颗粒。所以通过常规的调整炼焦煤细度(粒度<3mm的质量占比)已经不适用于来煤细度越来越大的情况。虽然可以通过增配优质炼焦煤的配比改善焦炭质量,但这样做会增大炼焦配煤的生产成本。
3.为此,需要在现有原料、不增加生产成本前提下,开发出针对炼焦来煤细度较大的炼焦配煤方法,进而改善焦炭质量。
4.申请号为200910272633.7的中国专利申请公开了“一种参与炼焦配煤的细粉碎气煤最佳粒度的确定方法”(下称方案一),包括以下步骤:步骤(1)将气煤按不同的粒度粉碎等级进行粉碎;步骤(2)分别与一种单种煤按照同一比例进行混合,得混合煤;步骤(3)将各混合煤分别放入坩埚中,在850
±
10℃温度下加热13~20分钟,分别称取焦块重量m;步骤(4)分别在粘结指数转鼓中旋转250
±
50转,分别过筛,分别称取焦块重量m1;步骤(5)再放入粘结指数转鼓中旋转250
±
50转,过筛,分别称取焦块重量m2;步骤(6)将各组m、m1、m2分别带入公式x=(30*m1 70*m2)/m 10计算;步骤(7)最大x值对应的粒度值为细粉碎气煤最佳粒度。该方法可保证入炉煤料粒度合理,生产出的焦炭质量稳定。
5.申请号为201710383616.5的中国专利申请公开了“一种炼焦配合煤粉碎细度的控制方法”(下称方案二),包括以下步骤:1)在炼焦配合煤粉碎前各料仓下取样检测各单种煤水分、粒度;2)根据各单种煤的水分及粒度及输送量对风选设备进行预速度调整,预设定反吹风量;3)各单种煤分组混合进入风选系统,启动风选后的取样;4)根据风选后取样粒度,对风选系统进行输送量、风选设备速度、反吹风量做调整;5)风选后分组混合煤进入粉碎机粉碎,粉碎后取样做粒度测定;6)根据粉碎后取样信息反馈,调节粉碎机;7)风选后筛下煤粉和经过粉碎的煤进行混合后形成炼焦装炉煤,在通往煤塔的系统中取样检测,煤粉粒度如果超出设定标准要求,将通过对上述3个取样点反馈的数据进行分析,作如上述各取样点后所做的调整。
6.方案一利用气煤与不同煤混合后,然后两次转鼓称取大于1mm焦炭块,利用公式计
算气煤最佳粒度。其虽然能够确定气煤的最佳粒度,但在技术指标测定过程中并未涉及气煤的粘结指数指标,仅是通过炼焦后焦炭转鼓后粒度确定细粉碎气煤最佳粒度。方案二通过具有不同操作参数的风选工艺取样,根据风选出的煤粉粒度调节粉碎机参数,进而达到配合煤细度的在线控制。上述两个方案均与本发明不同。


技术实现要素:

7.本发明提供了一种炼焦煤性质重组配煤调控方法,将现有的配煤方式由“先配煤后粉碎”改进为“粒度-煤质协同配煤”,通过由最优粒度的单种煤组成的配合煤与常规配合煤进行对比,达到优化炼焦煤粒度分布的目的;结合原料煤料粒度分布和粉碎机工艺参数调整,协同控制炼焦煤不同粒度分布、配合煤的性质指标、炭化室装煤量,进而改善炼焦配煤的准确性与均匀性,提高单孔炭化室装煤量,提高焦炉生产效率,降低炼焦生产成本。
8.为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
9.一种炼焦煤性质重组配煤调控方法,包括如下步骤:
10.1)制备配合煤lc;
11.炼焦煤由气煤、气肥煤、焦煤、肥煤、瘦煤及1/3焦煤按设定配煤比例混合后组成;将组成炼焦煤的各单种煤进行配煤、粉碎后得到配合煤lc;配合煤lc的细度控制在70%~80%;细度是指配合煤中粒度<3mm的煤粉的质量占比;
12.2)制备配合煤hc;
13.将组成炼焦煤的各单种煤分别进行筛分,称取各单种煤在各粒度区间的质量,计算各粒度区间的质量分数;分别检测各单种煤筛分后不同粒度区间的性质指标,确定各单种煤破碎粒度目标范围;对各单种煤分别进行破碎,并保证破碎后的粒度在对应破碎粒度目标范围内;将破碎后的各单种煤按照与步骤1)中相同的配煤比例进行混合,得到配合煤hc;
14.3)保证配合煤hc的性质指标优于配合煤lc;
15.对配合煤hc和配合煤lc的性质指标进行检测,如配合煤hc的性质指标优于配合煤lc,则说明各单种煤的粒度范围符合目标要求;如配合煤hc的性质指标劣于配合煤lc,则通过进一步细分粒度区间的方式缩小各单种煤的破碎粒度目标范围,并重新进行性质指标检测,直至配合煤hc的性质指标优于配合煤lc;
16.4)保证配合煤hc的单孔炭化室装煤量>配合煤lc的单孔炭化室装煤量;
17.用配合煤hc对炭化室进行装煤操作,确定单孔炭化室的装煤量;如配合煤hc的单孔炭化室装煤量>配合煤lc的单孔炭化室装煤量,则说明各单种煤的粒度范围符合目标要求;如配合煤hc的单孔炭化室装煤量≤配合煤lc的单孔炭化室装煤量,通过进一步细分粒度区间的方式缩小各单种煤的破碎粒度目标范围,直至配合煤hc的单孔炭化室装煤量>配合煤lc的单孔炭化室装煤量。
18.进一步的,所述单种煤筛分后的粒度分布包括(0~0.5mm]、(0.5~1mm]、(1~2mm]、(2~3mm]、(3~5mm]及>5mm共计6个粒度区间。
19.进一步的,所述炼焦煤的性质指标至少包括灰分、挥发分、硫含量、g值、y值、镜质组含量中的一个指标。
20.进一步的,所述设定配煤比例按重量比为:气煤0~20%,气肥煤0~20%,焦煤30
~60%,肥煤20~40%,瘦煤0~30%,1/3焦煤15%~35%,瘦焦煤0~20%。
21.进一步的,所述步骤2)中,采用锤式粉碎机对各单种煤进行破碎;通过调整锤式粉碎机的参数或者增加条筛,对粉碎后筛分出的大颗粒进行二次粉碎;锤式粉碎机的参数包括锤式粉碎机的锤头数量、锤头分布、锤头与反击板的距离、锤头重量以及锤头形状。
22.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
23.1)将现有的配煤方式由“先配煤后粉碎”改进为“粒度与煤质协同配煤”,通过由最优粒度的单种煤组成的配合煤与常规配合煤进行对比,达到优化炼焦煤粒度分布、改善炼焦煤性质,最终提高焦炭强度质量csr1个百分点以上;
24.2)根据炼焦煤粒度分布与炼焦煤性质指标、焦炉单孔装煤量之间的关系,结合粉碎机工艺参数调整改变原料煤料粒度分布,协同控制炼焦煤不同粒度分布、配合煤的性质指标、炭化室装煤量,进而改善炼焦配煤的精确性与均匀性,提高单孔炭化室装煤量2000kg以上,提高焦炉生产效率,降低炼焦生产成本;
25.3)根据不同配合煤性质指标要求,有针对性的调整粉碎后的炼焦煤粒度区间范围,进而改善炼焦配合煤性质指标参数;
26.4)本发明综合考虑了炼焦煤粒度与炼焦煤粘结性g值、y值相关性,炼焦煤粒度与炭化室单孔装煤量相关性,比对先配后粉与针对性的先粉后配得到焦炭质量,给出具体j9九游会真人的解决方案,实现生产在线调整。
附图说明
27.图1是本发明所述一种炼焦煤性质重组配煤调控方法的工艺流程图。
28.图2是本发明实施例1中单种煤粒度分布与粘结指数g值间的关系图。
29.图3是本发明实施例1中锤式粉碎机的锤头数量与炼焦煤细度的关系图。
30.图4是本发明实施例2中不同粒度范围单种煤的镜质组含量对比图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
32.如图1所示,本发明所述一种炼焦煤性质重组配煤调控方法,包括如下步骤:
33.1)制备配合煤lc;
34.炼焦煤由气煤、气肥煤、焦煤、肥煤、瘦煤及1/3焦煤按设定配煤比例混合后组成;将组成炼焦煤的各单种煤进行配煤、粉碎后得到配合煤lc;配合煤lc的细度控制在70%~80%;细度是指配合煤中粒度<3mm的煤粉的质量占比;
35.2)制备配合煤hc;
36.将组成炼焦煤的各单种煤分别进行筛分,称取各单种煤在各粒度区间的质量,计算各粒度区间的质量分数;分别检测各单种煤筛分后不同粒度区间的性质指标,确定各单种煤破碎粒度目标范围;对各单种煤分别进行破碎,并保证破碎后的粒度在对应破碎粒度目标范围内;将破碎后的各单种煤按照与步骤1)中相同的配煤比例进行混合,得到配合煤hc;
37.3)保证配合煤hc的性质指标优于配合煤lc;
38.对配合煤hc和配合煤lc的性质指标进行检测,如配合煤hc的性质指标优于配合煤
lc,则说明各单种煤的粒度范围符合目标要求;如配合煤hc的性质指标劣于配合煤lc,则通过进一步细分粒度区间的方式缩小各单种煤的破碎粒度目标范围,并重新进行性质指标检测,直至配合煤hc的性质指标优于配合煤lc;
39.4)保证配合煤hc的单孔炭化室装煤量>配合煤lc的单孔炭化室装煤量;
40.用配合煤hc对炭化室进行装煤操作,确定单孔炭化室的装煤量;如配合煤hc的单孔炭化室装煤量>配合煤lc的单孔炭化室装煤量,则说明各单种煤的粒度范围符合目标要求;如配合煤hc的单孔炭化室装煤量≤配合煤lc的单孔炭化室装煤量,通过进一步细分粒度区间的方式缩小各单种煤的破碎粒度目标范围,直至配合煤hc的单孔炭化室装煤量>配合煤lc的单孔炭化室装煤量。
41.进一步的,所述单种煤筛分后的粒度分布包括(0~0.5mm]、(0.5~1mm]、(1~2mm]、(2~3mm]、(3~5mm]及>5mm共计6个粒度区间。小括号代表大于,中括号代表小于等于;以(0.5~1mm]为例,即表示0.5mm<粒度≤1mm。
42.进一步的,所述炼焦煤的性质指标至少包括灰分、挥发分、硫含量、g值、y值、镜质组含量中的一个指标。
43.进一步的,所述设定配煤比例按重量比为:气煤0~20%,气肥煤0~20%,焦煤30~60%,肥煤20~40%,瘦煤0~30%,1/3焦煤15%~35%,瘦焦煤0~20%。
44.进一步的,所述步骤2)中,采用锤式粉碎机对各单种煤进行破碎;通过调整锤式粉碎机的参数或者增加条筛,对粉碎后筛分出的大颗粒进行二次粉碎;锤式粉碎机的参数包括锤式粉碎机的锤头数量、锤头分布、锤头与反击板的距离、锤头重量以及锤头形状。
45.以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
46.【实施例1】
47.本实施例中,炼焦煤性质重组配煤调控方法如下:
48.1、将炼焦用的气煤、气肥煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、瘦焦煤、瘦煤分别进行筛分,称取各单种煤对应各粒度区间的质量,计算各粒度区间的质量占比,如表1所示。
49.表1各单种煤不同粒度区间的质量占比(%)
[0050] >5mm3~5mm2~3mm1~2mm0.5~1mm<0.5mm气煤31.739.82.66.014.25.7气肥煤34.820.61.43.31623.9肥煤18.323.71.92.122.931.1焦煤5.718.12.35.33038.61/3焦煤23.823.91.64.11729.6瘦煤7.114.11.44.321.451.7瘦焦煤20.52.25.515.635.720.5
[0051]
2、分别检测筛分后不同粒度范围对应的单种煤g值,确定最大g值对应的粒度区间范围。
[0052]
如图2所示,是单种炼焦煤粒度分布与粘结指数g值间的关系图。其中气煤破碎粒度目标值为2~5mm,气肥煤破碎粒度目标值3~5mm,肥煤破碎粒度目标值2~5mm,焦煤破碎粒度目标值1~3mm,1/3焦煤破碎粒度目标值小于2mm,瘦焦煤破碎粒度目标值<1mm。根据
常规炼焦煤粒度分布和各粒度单种煤的性质指标特点,调整粉碎机的工艺参数,即增加锤式粉碎机的锤头数量,通过大量实验得出粉碎机锤头数量与炼焦煤细度关系(如图3所示),保证各单种煤粉碎后粒度质量最大占比区间与g值最优区间相同。
[0053]
3、按照常规炼焦煤的配煤方式,以气煤:气肥煤:焦煤:肥煤:1/3焦煤:瘦焦煤:瘦煤=5:5:30:35:15:5:5(重量比)的比例进行配煤,然后对配合煤进行粉碎,得到配合煤lc,配合煤lc的细度控制在73%。
[0054]
4、将粉碎后的各单种煤按照相同的配煤比例进行混合,得到配合煤hc。
[0055]
5、检测配合煤hc的粘结性指标g值为88,将配合煤hc的粘结性指标g值与配合煤lc的粘结性指标g值(86)进行对比,确认配合煤hc的粘结性指标g值优于配合煤lc的粘结性指标g值。
[0056]
6、用配合煤hc进行单孔炭化室装煤,6m焦炉的干煤装煤量为28.52t,而用配合煤lc的单孔炭化室装煤量为28.30t,配合煤hc的单孔炭化室装煤量>配合煤lc的单孔炭化室装煤量,说明各单种煤的粒度范围符合目标要求,可直接将配合煤hc装炉进行炼焦生产。
[0057]
生产出的焦炭质量对比,采用“先配煤后粉碎”时,焦炭的csr为66.2%;采用本发明“粒度-煤质协同配煤”后,焦炭的csr为67.8%。
[0058]
【实施例2】
[0059]
本实施例中,炼焦煤性质重组配煤调控方法如下:
[0060]
1、将炼焦用的焦煤、肥煤、1/3焦煤分别进行筛分,称取各单种煤对应各粒度区间的质量,计算各粒度区间的质量占比,如表2所示。
[0061]
表2各单种煤不同粒度区间的质量占比(%)
[0062]
煤种>5mm3~5mm2~3mm1~2mm0.5~1mm<0.5mm肥煤18.116.41.53.520.440.1焦煤29.218.91.53.918.727.81/3焦煤23.823.91.64.11729.6
[0063]
2、分别检测筛分后不同粒度范围的单种煤镜质组含量,如图4所示。确定焦煤、肥煤及1/3焦煤的镜质组含量最大时的粒度区间范围。其中肥煤破碎粒度目标值为1~2mm,焦煤破碎粒度目标值为0.5~3mm,1/3焦煤破碎粒度目标值为1~3mm。针对上述单种煤破碎粒度目标值,在肥煤粉碎后增加孔径2mm条筛进行筛分,筛上物重新返回至粉碎机,直至孔径2mm条筛上无筛上物,在焦煤、1/3焦煤粉碎后增加孔径3mm条筛进行筛分,筛上物重新返回至粉碎机,直至孔径3mm条筛上无筛上物。
[0064]
根据常规炼焦煤的粒度分布和各粒度单种煤的性质指标特点,调整粉碎机的工艺参数,即增加锤式粉碎机的锤头数量,保证肥煤粉碎后粒度在区间1~2mm内占比最多,焦煤粉碎后粒度在区间0.5~3mm内占比最多,1/3焦煤粉碎后粒度在区间1~3mm占比最多。
[0065]
3、按照常规炼焦煤的配煤方式,以焦煤:肥煤:1/3焦煤=:30:40:30(重量比)进行配煤、粉碎,得到配合煤lc,配合煤lc的细度控制在80%。
[0066]
4、将粉碎后的各单种煤按照同样的配煤比例进行混合,得到配合煤hc。
[0067]
5、检测配合煤hc的粘结性指标y值为16,将其与配合煤lc的粘结性指标y值(16)进行对比,发现两者相等,需进一步缩小各单种煤破碎目标粒度区间。
[0068]
重新调整各单种煤破碎目标粒度区间,使肥煤粉碎后粒度最大占比区间为1.5~
2mm、焦煤粉碎后粒度最大占比区间1~3mm,1/3焦煤粉碎后粒度最大占比区间为2~3mmmm,按照步骤4重新按配煤比例进行混合后,检测配合煤hc的y值为18>配合煤lc的y值。
[0069]
6、用配合煤hc进行单孔炭化室装煤,6m焦炉单孔炭化室干煤装煤量为28.5t,用配合煤lc进行单孔炭化室装煤,装煤量为28.5t,配合煤hc的单孔炭化室装煤量=配合煤lc的单孔炭化室装煤量。需重新调整配合煤hc的各单种煤粉碎粒度;需要再进一步缩小各单种煤破碎目标粒度区间。将原来孔径2mm条筛换为1.8mm条筛,使得肥煤碎后粒度最大占比区间1.5~1.8mm、将原来孔径3mm条筛换为2mm条筛使得焦煤碎后粒度最大占比区间1~2mm,将原来孔径3mm条筛换为2.5mm条筛使得1/3焦煤的碎后粒度最大占比区间2~2.5mmmm的占比最多,将重新粉碎后配煤得到的配合煤hc进行单孔炭化室装煤,6m焦炉单孔炭化室干煤装煤量达到28.8t,说明各单种煤的粒度范围符合目标要求,可直接将配合煤hc装炉炼焦生产,生产出的焦炭质量也由“先配后粉”时的csr 66.7%变为改进的“粒度-煤质协同配煤”时的csr 68.5%。
[0070]
【实施例3】
[0071]
本实施例中,炼焦煤性质重组配煤调控方法如下:
[0072]
1、将炼焦用的焦煤、肥煤、1/3焦煤分别进行筛分,称取各单种煤对应各粒度区间的质量,计算各粒度区间的质量占比,如表3所示。
[0073]
表3各单种煤不同粒度区间的质量占比(%)
[0074]
煤种>5mm3~5mm2~3mm1~2mm0.5~1mm<0.5mm肥煤18.116.41.53.520.440.1焦煤29.218.91.53.918.727.81/3焦煤23.823.91.64.11729.6
[0075]
2、分别检测筛分后不同粒度范围的单种煤镜质组含量,如图4所示。确定焦煤、肥煤及1/3焦煤的镜质组含量最大时的粒度区间范围。其中肥煤破碎粒度目标值为1~2mm,焦煤破碎粒度目标值为0.5~3mm,1/3焦煤破碎粒度目标值为1~3mm。针对上述单种煤破碎粒度目标值,在肥煤粉碎后增加孔径2mm条筛进行筛分,筛上物重新返回至粉碎机,直至孔径2mm条筛上无筛上物,在焦煤、1/3焦煤粉碎后增加孔径3mm条筛进行筛分,筛上物重新返回至粉碎机,直至孔径3mm条筛上无筛上物。
[0076]
根据常规炼焦煤的粒度分布和各粒度单种煤的性质指标特点,调整粉碎机的工艺参数,即增加锤式粉碎机的锤头数量,保证肥煤粉碎后粒度在区间1~2mm内占比最多,焦煤粉碎后粒度在区间0.5~3mm内占比最多,1/3焦煤粉碎后粒度在区间1~3mm占比最多。
[0077]
3、按照常规炼焦煤的配煤方式,以焦煤:肥煤:1/3焦煤=:30:40:30(重量比)进行配煤、粉碎,得到配合煤lc,配合煤lc的细度控制在80%。
[0078]
4、将粉碎后的各单种煤按照同样的配煤比例进行混合,得到配合煤hc。
[0079]
5、检测配合煤hc的粘结性指标y值为18,s含量为0.78%,将其分别与配合煤lc的粘结性指标y值(16)、s含量(0.82%)进行对比,发现y
hc
>y
lc
,s
hc
<s
lc
,配合煤hc性质指标优于配合煤lc,需进一步缩小各单种煤破碎目标粒度区间。
[0080]
6、用配合煤hc进行单孔炭化室装煤,6m焦炉单孔炭化室干煤装煤量为28.8t,用配合煤lc进行单孔炭化室装煤,装煤量为28.4t,配合煤hc的单孔炭化室装煤量>配合煤lc的单孔炭化室装煤量。说明各单种煤的粒度范围符合目标要求,可直接将配合煤hc装炉炼焦
生产,生产出的焦炭质量也由“先配后粉”时的csr 66.9%变为改进的“粒度-煤质协同配煤”时的csr 68.7%。
[0081]
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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