论文部分内容阅读
摘 要：传统的炼焦过程中，焦粉作为炼焦过程中的副产物，通常作为燃料来使用，在目前炼焦煤资源日益枯竭的条件下，通过制粉处理，将其替代少量炼焦煤而进行配煤炼焦，无疑又为这一炼焦工业副产品的利用找到了新出路，文章通过对焦粉回配的可行性研究，论证了炼焦生产中配入少量焦粉是完全可行的，不仅减少了资源浪费，而且能够有效地降低成本。
关键词：焦粉；配煤炼焦
中图分类号：TQ522 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0163-02
目前，冶金焦炭的生产过程中，产生的焦粉通常被用于燃料使用，例如：参与烧结、高炉喷吹甚至燃煤锅炉等，不论采用哪种熄焦和炼焦工艺，总有5%～10%的焦粉产生，随着八钢公司炼焦生产规模的不断扩大，焦化分厂生产的冶金焦粉库存量也逐年增大，目前已近30万t，不仅占用场地而且污染环境。如果能将焦粉在配煤炼焦中使用，则能有效缓解这一不利状况，为此，积极探讨其配煤炼焦的可行性势在必行。
1 焦粉回配的可行性研究
1.1 焦粉回配的技术可行性及技术要求
焦粉为惰性物质，表面多孔，比表面积大，在炼焦过程中，与活性组分的液态物接触面积大，其间的结合依靠固体颗粒对液相的吸附作用。焦粉一方面减少了半焦收缩和固化阶段的挥发份析出量，降低了两个阶段的收缩度；另一方面由于多孔结构，使焦饼收缩产生的应力减小，减少了焦炭的气孔率。此两方面的结果都使焦炭的块度和抗碎性增加，M40、M25指标提高1%～2%或者稳定不变。因此，在生产中，焦粉经常被用作瘦化剂和补强剂。
因焦粉为重惰性物质，无任何粘结性和结焦性，故细度要求非常苛刻：回配实验粒度小于0.5 mm，以小于0.2 mm占80%为准，配入比例可根据用煤质进行调整，但从生产经验可得，无论顶装还是捣固，配入量为2%～3%时对大多数配煤结构都可适用。
1.2 配加焦粉试验
利用60 kg焦炉对四组配比进行了实验，结果如表1、表2、表3、表4所示。
试验结论如下：
①从试验1与试验2可以看出，调整配煤结构，降低焦煤4，增大肥气煤配入量后配加焦粉，有利于焦炭质量的提高，并且M25可完全满足焦炭强度要求。
②试验3与试验4为对比试验，配加焦粉后焦炭质量提升。
③从筛分组成上看，试验3与试验4相比，配加焦粉后小于0.2 mm的焦粉所占比例降低，配入的1.2 kg焦粉大量转入大块焦炭中，焦粉的消耗远远大于焦沫的产生。
调整配煤结构来配加焦粉，既可以满足焦炭质量的强度要求，也能实现焦粉的消耗。
2 工艺方案
2.1 技术路线
综合考虑制粉设备的性能及运行费用，本方案采用棒磨机制粉，其加工制粉的主要技术指标如表5所示。
2.2 工艺流程
焦粉回配流程如图1所示。
料场焦粉依靠汽车倒运从地坑进入，并通过皮带运送至筛焦下料口进行筛分，>1 cm的焦粉倒运至料场，另作他用，≤1 cm的焦粉汽车倒运至焦房，经上焦皮带输送至干燥器；热风炉内使用煤气加热空气，依靠风机将热气流鼓入干燥器，并与干燥器内的焦粉行成逆流；磨制完成的焦粉经提升机送至成品仓（储焦粉），仓下配有自动称量装置，输出4～20 maL信号给主控室达到自动计量的目的。
2.3 相关工艺技术要求
焦粉振筛应采用可开盖的全封闭负压装置，内部空间可允许检修人员进出；焦粉地坑、筛分安装除尘设施，应尽可能减少粉尘的无序排放；干燥器与除尘器相连接，整个过程应采用微负压操作；成品焦粉输送依靠皮带输送，其优点是可以减少磨损，皮带外部应进行封闭，防止粉尘外溢，同时风机吸力可产生负压；焦仓向磨机供料依靠螺旋输送机供给，外部应全封闭，但可开盖维修与检查，同时螺旋输送机的转速应可以进行自由调节，方便供料量的大小调整；成品仓下部安装料位计与小计量皮带秤，外部应进行封闭，但应留有预留口，方便检查及取料化验；焦仓及成品仓应由钢结构组成，便于外部安装振动器，确保无挂料，无板结现象，确保配加的顺畅及准确性；
3 投资估算
依据目前焦化分厂的焦炭产量及焦粉研磨需求，日成品焦粉产量约360 t左右。该项目内容包括3～4台磨机、干燥器、热风炉、提升机、焦仓、焦房、除尘器、风机、输送皮带、皮带秤、厂房及其它附属设备。其中，主体磨机约300万元，厂房及其它附属设备估算约200万元；建安工程约100万元；其总包投资额度约为700～800万元之间。
4 经济效益
因配煤结构的变化，焦粉配加量可大可小，但按常规，顶装焦炉配入量为3%、捣固焦炉配入量为5%时可保证焦炭冷态强度，因此效益测算如表6所示。
由上所述，对焦粉进行细磨制粉，少量替代炼焦煤进行配煤炼焦，技术上是完全可行的，不仅可有效解决焦粉的堆存污染问题，同时也最大程度地实现了资源的充分利用，对于炼焦企业的成本控制具有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1] 杨明平，彭荣华，文杰强.焦粉配煤炼焦的研究[J].煤炭科学技术，2003，（11）.
作者简介：牛鸿燕，女，工业经济师。
关键词：焦粉；配煤炼焦
中图分类号：TQ522 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0163-02
目前，冶金焦炭的生产过程中，产生的焦粉通常被用于燃料使用，例如：参与烧结、高炉喷吹甚至燃煤锅炉等，不论采用哪种熄焦和炼焦工艺，总有5%～10%的焦粉产生，随着八钢公司炼焦生产规模的不断扩大，焦化分厂生产的冶金焦粉库存量也逐年增大，目前已近30万t，不仅占用场地而且污染环境。如果能将焦粉在配煤炼焦中使用，则能有效缓解这一不利状况，为此，积极探讨其配煤炼焦的可行性势在必行。
1 焦粉回配的可行性研究
1.1 焦粉回配的技术可行性及技术要求
焦粉为惰性物质，表面多孔，比表面积大，在炼焦过程中，与活性组分的液态物接触面积大，其间的结合依靠固体颗粒对液相的吸附作用。焦粉一方面减少了半焦收缩和固化阶段的挥发份析出量，降低了两个阶段的收缩度；另一方面由于多孔结构，使焦饼收缩产生的应力减小，减少了焦炭的气孔率。此两方面的结果都使焦炭的块度和抗碎性增加，M40、M25指标提高1%～2%或者稳定不变。因此，在生产中，焦粉经常被用作瘦化剂和补强剂。
因焦粉为重惰性物质，无任何粘结性和结焦性，故细度要求非常苛刻：回配实验粒度小于0.5 mm，以小于0.2 mm占80%为准，配入比例可根据用煤质进行调整，但从生产经验可得，无论顶装还是捣固，配入量为2%～3%时对大多数配煤结构都可适用。
1.2 配加焦粉试验
利用60 kg焦炉对四组配比进行了实验，结果如表1、表2、表3、表4所示。
试验结论如下：
①从试验1与试验2可以看出，调整配煤结构，降低焦煤4，增大肥气煤配入量后配加焦粉，有利于焦炭质量的提高，并且M25可完全满足焦炭强度要求。
②试验3与试验4为对比试验，配加焦粉后焦炭质量提升。
③从筛分组成上看，试验3与试验4相比，配加焦粉后小于0.2 mm的焦粉所占比例降低，配入的1.2 kg焦粉大量转入大块焦炭中，焦粉的消耗远远大于焦沫的产生。
调整配煤结构来配加焦粉，既可以满足焦炭质量的强度要求，也能实现焦粉的消耗。
2 工艺方案
2.1 技术路线
综合考虑制粉设备的性能及运行费用，本方案采用棒磨机制粉，其加工制粉的主要技术指标如表5所示。
2.2 工艺流程
焦粉回配流程如图1所示。
料场焦粉依靠汽车倒运从地坑进入，并通过皮带运送至筛焦下料口进行筛分，>1 cm的焦粉倒运至料场，另作他用，≤1 cm的焦粉汽车倒运至焦房，经上焦皮带输送至干燥器；热风炉内使用煤气加热空气，依靠风机将热气流鼓入干燥器，并与干燥器内的焦粉行成逆流；磨制完成的焦粉经提升机送至成品仓（储焦粉），仓下配有自动称量装置，输出4～20 maL信号给主控室达到自动计量的目的。
2.3 相关工艺技术要求
焦粉振筛应采用可开盖的全封闭负压装置，内部空间可允许检修人员进出；焦粉地坑、筛分安装除尘设施，应尽可能减少粉尘的无序排放；干燥器与除尘器相连接，整个过程应采用微负压操作；成品焦粉输送依靠皮带输送，其优点是可以减少磨损，皮带外部应进行封闭，防止粉尘外溢，同时风机吸力可产生负压；焦仓向磨机供料依靠螺旋输送机供给，外部应全封闭，但可开盖维修与检查，同时螺旋输送机的转速应可以进行自由调节，方便供料量的大小调整；成品仓下部安装料位计与小计量皮带秤，外部应进行封闭，但应留有预留口，方便检查及取料化验；焦仓及成品仓应由钢结构组成，便于外部安装振动器，确保无挂料，无板结现象，确保配加的顺畅及准确性；
3 投资估算
依据目前焦化分厂的焦炭产量及焦粉研磨需求，日成品焦粉产量约360 t左右。该项目内容包括3～4台磨机、干燥器、热风炉、提升机、焦仓、焦房、除尘器、风机、输送皮带、皮带秤、厂房及其它附属设备。其中，主体磨机约300万元，厂房及其它附属设备估算约200万元；建安工程约100万元；其总包投资额度约为700～800万元之间。
4 经济效益
因配煤结构的变化，焦粉配加量可大可小，但按常规，顶装焦炉配入量为3%、捣固焦炉配入量为5%时可保证焦炭冷态强度，因此效益测算如表6所示。
由上所述，对焦粉进行细磨制粉，少量替代炼焦煤进行配煤炼焦，技术上是完全可行的，不仅可有效解决焦粉的堆存污染问题，同时也最大程度地实现了资源的充分利用，对于炼焦企业的成本控制具有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1] 杨明平，彭荣华，文杰强.焦粉配煤炼焦的研究[J].煤炭科学技术，2003，（11）.
作者简介：牛鸿燕，女，工业经济师。