國(guó)內(nèi)外煤資源情況與優(yōu)化配煤技術(shù)

1、國(guó)內(nèi)外煤資源情況與優(yōu)化配煤技術(shù)國(guó)內(nèi)外煤資源情況與優(yōu)化配煤技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容1、背景、背景2、國(guó)內(nèi)外煤資源情況、國(guó)內(nèi)外煤資源情況3、優(yōu)化配煤技術(shù)、優(yōu)化配煤技術(shù) 31、高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求和焦化生產(chǎn)面臨的問(wèn)題、高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求和焦化生產(chǎn)面臨的問(wèn)題 32、焦炭質(zhì)量的控制與預(yù)測(cè)、焦炭質(zhì)量的控制與預(yù)測(cè) 33、推動(dòng)配煤技術(shù)進(jìn)步，合理利用寶貴的煉焦煤資源、推動(dòng)配煤技術(shù)進(jìn)步，合理利用寶貴的煉焦煤資源 34、重視煤灰成份對(duì)焦炭質(zhì)量的影響、重視煤灰成份對(duì)焦炭質(zhì)量的影響4、結(jié)語(yǔ)、結(jié)語(yǔ)1、背景、背景 近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展極大地刺激了對(duì)鋼鐵的需求，因而強(qiáng)力拉動(dòng)了煉焦生產(chǎn)的高速度發(fā)展。 2006年焦炭

2、產(chǎn)量達(dá)到年焦炭產(chǎn)量達(dá)到29768萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)17.14%，機(jī)焦，機(jī)焦26279萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)18.36%，占，占88.28，土焦、改良焦1450萬(wàn)噸，占4.9，半焦、 無(wú)回收焦?fàn)t焦1784萬(wàn)噸，占6，焦炭出口1450萬(wàn)噸。焦炭產(chǎn)能的快速擴(kuò)張導(dǎo)致煉焦煤焦炭產(chǎn)能的快速擴(kuò)張導(dǎo)致煉焦煤供應(yīng)緊張，煉焦煤價(jià)格大幅度升高，供應(yīng)緊張，煉焦煤價(jià)格大幅度升高，又由于高爐大型化高爐大型化、噴吹煤粉噴吹煤粉等技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)焦炭質(zhì)量提出了更高的要求，對(duì)焦炭質(zhì)量提出了更高的要求，致使優(yōu)質(zhì)煉焦煤供應(yīng)更加緊張。致使優(yōu)質(zhì)煉焦煤供應(yīng)更加緊張。同時(shí)，由于焦炭產(chǎn)能過(guò)剩，焦炭?jī)r(jià)格低迷。焦化行業(yè)面臨著煤炭資

3、源供應(yīng)緊張和經(jīng)濟(jì)效益低下的雙重壓力，如何合理利用煤炭資源，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，滿足鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展是擺在焦化企業(yè)面前的緊迫任務(wù)，也是長(zhǎng)期任務(wù)。2、國(guó)內(nèi)外煤資源情況、國(guó)內(nèi)外煤資源情況21、國(guó)內(nèi)煤資源情況、國(guó)內(nèi)煤資源情況 我國(guó)煤炭資源豐富，但煉焦用煤種只占已查明煤炭資煉焦用煤種只占已查明煤炭資源儲(chǔ)量的源儲(chǔ)量的26（2675億噸），億噸），至2001年底，中國(guó)煉焦煤種中國(guó)煉焦煤種探明可采儲(chǔ)量為探明可采儲(chǔ)量為660億噸。億噸。在煉焦煤種資源中，由于煤的性質(zhì)和質(zhì)量等原因，并非所有的煤均可用于煉焦。目前實(shí)際目前實(shí)際生產(chǎn)的煉焦煤中約有生產(chǎn)的煉焦煤中約有50用于生產(chǎn)煉焦精煤用于生產(chǎn)煉焦精煤，其它均作為動(dòng)力煤使用

4、，使煉焦用煤更趨緊張。中國(guó)煉焦煤種分類資源儲(chǔ)量分布見(jiàn)表21。表表21 中國(guó)煉焦煤種分類資源儲(chǔ)量分布中國(guó)煉焦煤種分類資源儲(chǔ)量分布煤種瘦煤、貧瘦煤焦煤肥煤、氣肥煤氣煤、1/3焦煤其它占煤炭查明資源儲(chǔ)量%4.176.203.3612.000.51占煉焦煤查明儲(chǔ)量%15.8923.6112.8145.731.96 由表21可見(jiàn)，中國(guó)煉焦煤品種齊全，但分布不均勻，氣煤、氣煤、1/3焦煤在煉焦煤查明儲(chǔ)量中約占焦煤在煉焦煤查明儲(chǔ)量中約占46%，而配煤的主要組分焦煤，而配煤的主要組分焦煤只占只占24%左右，肥煤和氣肥煤合計(jì)僅占約左右，肥煤和氣肥煤合計(jì)僅占約13%，不僅如此，由于我國(guó)焦煤、肥煤儲(chǔ)量中有部分高灰、

5、高硫、難洗選的煤，不適用于煉焦，故優(yōu)質(zhì)焦煤和肥煤占查明煤炭資源儲(chǔ)量的比例不足6%和3%，焦煤和肥煤實(shí)屬煉焦用煤的稀缺品種。煉焦煤各分類煤種產(chǎn)量分布（2003年）見(jiàn)表22。表表22 2003年中國(guó)煉焦煤種分煤種產(chǎn)量分布年中國(guó)煉焦煤種分煤種產(chǎn)量分布 從煉焦煤各分類煤種產(chǎn)量比例可見(jiàn)，氣煤、氣煤、1/3焦煤，焦煤，瘦煤、貧瘦煤的產(chǎn)量略低于相應(yīng)煤種的查明儲(chǔ)量，肥煤、瘦煤、貧瘦煤的產(chǎn)量略低于相應(yīng)煤種的查明儲(chǔ)量，肥煤、肥氣煤產(chǎn)量遠(yuǎn)高于查明儲(chǔ)量，而焦煤產(chǎn)量略低于查明儲(chǔ)量。肥氣煤產(chǎn)量遠(yuǎn)高于查明儲(chǔ)量，而焦煤產(chǎn)量略低于查明儲(chǔ)量。但是，由于灰分、硫分，粘結(jié)性等因素，真正作為煉焦用煤入洗的煉焦原煤僅占煉焦煤種產(chǎn)量的50

6、%左右，資源回收率較低，部分煉焦煤僅作為動(dòng)力煤使用。 煤種瘦煤、貧瘦煤焦煤肥煤、氣肥煤氣煤、1/3焦煤其它各分類煤種產(chǎn)量%13.0219.4419.6240.637.292 2、國(guó)外煤資源情況、國(guó)外煤資源情況 目前，我國(guó)進(jìn)口煉焦煤主要來(lái)自于澳大利亞、加拿大、印尼、蒙古等國(guó)。221、BHP(必和必拓必和必拓)煤資源情況煤資源情況 目前，我國(guó)進(jìn)口澳大利亞煉焦煤的主要供應(yīng)商是必和必拓 BHP-Billiton-BMA(BHP Billiton Mitsubishi Alliance)。2004年財(cái)政年度生產(chǎn)煉焦煤3536萬(wàn)噸。今后擬擴(kuò)建煉焦煤生產(chǎn)達(dá)6000萬(wàn)噸/年。 BMA公司于2001年4月成立，

7、是澳大利亞最大的煤炭生產(chǎn)及出口公司，也是世界海運(yùn)煉焦煤市場(chǎng)的最大供貨者。經(jīng)營(yíng)著昆斯蘭等地區(qū)波紋盆地七個(gè)煤礦及麥考附近的Hay point運(yùn)輸碼頭。 七個(gè)煤礦分別是：黑水礦黑水礦（Black water mine）1400萬(wàn)噸/年（煉焦煤+動(dòng)力煤）；峰景礦峰景礦（Peak down mine）900萬(wàn)噸/年；薩阿吉礦薩阿吉礦（Saraji mine）800萬(wàn)噸/年；諾唯馳礦諾唯馳礦（Norwich park mine ）550萬(wàn)噸/年（煉焦煤+低揮發(fā)份煤）格瑞高礦格瑞高礦（Gregary mine ）130萬(wàn)噸/年；克里諾姆礦克里諾姆礦（Crinum mine）430萬(wàn)噸/年；Hay point

8、運(yùn)輸碼頭。表表2-32-3 BHPBMA BHPBMA煤質(zhì)指標(biāo)煤質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目單位諾唯馳Norwich Park薩阿吉Saraji峰景Peak Downs伊拉瓦拉Illa-warra河畔River-side貢耶拉Goon-yella黑水Black-water格瑞高GregoryMar%10109.5101010108.5Vad%17.81920.522.52223.82733.5Aad%9.99.79.79.59.88.986.5Sad%0.650.620.60.420.550.520.50.6CSN/FSI98.58.57.57.5869磷（煤中） %0.040.030.0350.070.007

9、0.020.060.032堿（灰中） %1.51.61.31.41.31.221.1a%2121222021212127b%55758060659010125續(xù)表續(xù)表2-32-3 BHPBMABHPBMA煤質(zhì)指標(biāo)煤質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目單位諾唯馳Norwich Park薩阿吉Saraji峰景Peak Downs伊拉瓦拉Illa-warra河畔River-side貢耶拉Goon-yella黑水Black-water格瑞高Gregoryddpm100200350175050011004007500Rmax1.631.551.41.271.21.171.030.92Xmm712183126303735Ymm15

10、15192121221319M408284848581807672M1087777798CSR6774747372683560爐壁壓力(psi)4.50.50.50.50.50.50.50.52 2 2、澳大利亞某礦業(yè)煤公司煤資源情況、澳大利亞某礦業(yè)煤公司煤資源情況 澳大利亞也有堿金屬或鐵含量較高，所得焦炭熱性質(zhì)很差的煤，企業(yè)在采購(gòu)時(shí)應(yīng)格外注意。如澳大利亞某礦業(yè)公司煤質(zhì)指標(biāo)詳見(jiàn)表24。表表2-4 澳大利亞某礦業(yè)公司煤質(zhì)指標(biāo)澳大利亞某礦業(yè)公司煤質(zhì)指標(biāo)煤樣名稱工業(yè)分析/%堿堿/%全水Mt內(nèi)水分 Mad灰分Ad揮發(fā)分 Vdaf全硫St,d灰中堿灰中堿A-16.32.389.0232.730.495.

11、75A-27.82.018.2326.550.565.52A-37.01.648.6228.420.408.98表表2-4 澳大利亞某礦業(yè)公司煤質(zhì)指標(biāo)（續(xù)一）澳大利亞某礦業(yè)公司煤質(zhì)指標(biāo)（續(xù)一）煤樣名稱坩堝膨脹序數(shù)CSN最大反射率Rmax 奧亞膨脹度T1T2T3a%b%A-171.133894374701577A-261/21.244084604811811A-341/21.063914524762227煤樣名稱粘結(jié)指數(shù)G基氏流動(dòng)度膠質(zhì)層指數(shù)mmTpTmaxTkmax度/minXYA-1894084464821131028.514.0A-2764284634917244.012.0A-37442

12、046248431347.013.5表表2-5 澳大利亞某礦業(yè)公司煤所得焦炭質(zhì)量指標(biāo)（續(xù)二）澳大利亞某礦業(yè)公司煤所得焦炭質(zhì)量指標(biāo)（續(xù)二）焦樣名稱機(jī)械強(qiáng)度/%焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度/%M40M10CRICSRA-171.210.243.732.8A-277.18.553.629.6A-377.78.851.031.6 231、充分利用國(guó)外優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源、充分利用國(guó)外優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源 我國(guó)煉焦煤中優(yōu)質(zhì)焦煤和肥煤十分缺乏，開(kāi)采和使用比例嚴(yán)重失調(diào)。為解決我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展與煉焦煤資源供應(yīng)的協(xié)調(diào)，東部沿海省份應(yīng)考慮多從國(guó)外進(jìn)口優(yōu)質(zhì)焦、肥煤，東部沿海省份應(yīng)考慮多從國(guó)外進(jìn)口優(yōu)質(zhì)焦、肥煤，各邊境省份可從臨近國(guó)

13、家進(jìn)口煉焦煤，各邊境省份可從臨近國(guó)家進(jìn)口煉焦煤，減輕國(guó)內(nèi)資源和運(yùn)輸壓力，保護(hù)我國(guó)的煉焦煤資源。目前我國(guó)主要從澳大利亞和加拿大等國(guó)進(jìn)口煉焦煤。政府應(yīng)制定政策鼓勵(lì)進(jìn)口優(yōu)質(zhì)煉焦煤，同時(shí)限制煉焦煤出口。2 3、拓展煉焦煤資源、拓展煉焦煤資源 232、添加添加劑和非煉焦煤煉焦、添加添加劑和非煉焦煤煉焦 煤瀝青、焦油渣加入配煤中可提高配合煤的粘結(jié)性，減少?gòu)?qiáng)粘結(jié)性煤的配入量或增加弱粘結(jié)性煤的配入量。該方法適于配煤粘結(jié)性偏低、強(qiáng)粘結(jié)性煤缺乏或煤瀝青銷路不暢的企業(yè)應(yīng)用。隨著我國(guó)焦炭產(chǎn)量的激增及煤焦油加工能力的提高，焦油渣和煤瀝青產(chǎn)量大幅度提高，為煉焦配煤配加提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。配加煤瀝青或焦油渣煉焦會(huì)帶來(lái)裝煤困難和

14、上升管結(jié)石墨等問(wèn)題，可采用與煤料壓塊裝爐即型塊配煤方式解決。 對(duì)于配煤粘結(jié)性較高的企業(yè)，可以考慮配加優(yōu)質(zhì)的不粘煤、無(wú)煙煤、延遲焦、焦粉等，既可以針對(duì)性地改善焦炭質(zhì)量，又可以節(jié)省煉焦煤資源。31、高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求和焦化生產(chǎn)面臨的問(wèn)題、高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求和焦化生產(chǎn)面臨的問(wèn)題 由于高爐容積日趨增大和風(fēng)口噴煤量日漸提高，焦炭在高爐中停留時(shí)間隨之增長(zhǎng)，焦炭在高爐中劣化加劇。因此，提高焦炭質(zhì)量是企業(yè)的緊迫任務(wù)。 目前，評(píng)價(jià)焦炭質(zhì)量的主要指標(biāo)有：灰、硫、灰、硫、M40、M10、反、反應(yīng)性（應(yīng)性（CRI）和反應(yīng)后強(qiáng)度（）和反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）。）。 我國(guó)幾家大型鋼鐵企業(yè)的大型高爐焦炭質(zhì)量達(dá)到以下指標(biāo)：A

15、ad12.5、St,d0.7、M4082、M107、CRI30、CSR57。有。有些企業(yè)的焦炭質(zhì)量遠(yuǎn)高于以上指標(biāo)些企業(yè)的焦炭質(zhì)量遠(yuǎn)高于以上指標(biāo)。 3、優(yōu)化配煤技術(shù)、優(yōu)化配煤技術(shù) 31、高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求和焦化生產(chǎn)面臨的問(wèn)題、高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求和焦化生產(chǎn)面臨的問(wèn)題 焦炭質(zhì)量不穩(wěn)定,高爐的對(duì)應(yīng)措施是提高焦比. 如能將焦炭質(zhì)量穩(wěn)定在波動(dòng)范圍的下限，不僅降低了焦炭原料成本，而且有效保護(hù)了稀缺的中變質(zhì)程度煤的有限資源. 因此,提高焦炭質(zhì)量,首先應(yīng)是穩(wěn)定焦炭質(zhì)量首先應(yīng)是穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。 在當(dāng)前煤炭市場(chǎng)資源緊張、秩序混亂和焦化廠儲(chǔ)煤場(chǎng)地相對(duì)顯得局促的情況下，實(shí)際上，穩(wěn)定焦炭質(zhì)量是相當(dāng)困難的。目前，大多數(shù)大

16、、中型焦化廠供煤點(diǎn)比計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代大幅度增多，供煤?jiǎn)挝怀嗣旱V，洗煤廠，還出現(xiàn)供煤的中間商，再加上某些供煤?jiǎn)挝粸榱俗非罄麧?rùn)， 利用煤分類和其分類指標(biāo)本身存在的問(wèn)題，使提供的牌號(hào)煤出現(xiàn)人為混煤現(xiàn)象。使原本技術(shù)基礎(chǔ)不夠牢固的經(jīng)驗(yàn)配煤屢屢出現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)失靈現(xiàn)象。 32、焦炭質(zhì)量的控制與預(yù)測(cè)、焦炭質(zhì)量的控制與預(yù)測(cè) 321、煉焦煤的評(píng)價(jià)與分類及分組、煉焦煤的評(píng)價(jià)與分類及分組 為合理地使用煉焦煤，煉焦生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其進(jìn)行分類及分組組和評(píng)價(jià)，據(jù)此，指導(dǎo)煉焦生產(chǎn)出質(zhì)量滿足用戶要求的焦炭。通常，煉焦生產(chǎn)企業(yè)依據(jù)國(guó)家煙煤分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煉焦用煤的分類和分組方法進(jìn)行采購(gòu)、使用。但由于國(guó)標(biāo)煙煤分類技術(shù)指標(biāo)的局限性和煤結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得

17、屬于同一牌號(hào)的煉焦煤?jiǎn)为?dú)煉同一牌號(hào)的煉焦煤?jiǎn)为?dú)煉焦時(shí)，得到的焦炭質(zhì)量相差懸殊，在煉焦配煤中的作用有很大焦時(shí)，得到的焦炭質(zhì)量相差懸殊，在煉焦配煤中的作用有很大差異。差異。因此如何對(duì)煉焦用煤進(jìn)行評(píng)價(jià)、分類、分組對(duì)煉焦用煤進(jìn)行評(píng)價(jià)、分類、分組，從而合理采購(gòu)和使用，對(duì)煉焦生產(chǎn)對(duì)煉焦生產(chǎn)企業(yè)就是一項(xiàng)十分重要十分重要的研究課題。 中國(guó)現(xiàn)行煤分類以揮發(fā)分為主要分類指標(biāo)，煤的揮中國(guó)現(xiàn)行煤分類以揮發(fā)分為主要分類指標(biāo)，煤的揮發(fā)分是表征煤的變質(zhì)程度的指標(biāo)。發(fā)分是表征煤的變質(zhì)程度的指標(biāo)。同一種煤中的鏡質(zhì)組、絲質(zhì)組和穩(wěn)定組具有不同產(chǎn)率的揮發(fā)分。煤中穩(wěn)定組含量高的煤，用揮發(fā)分表征煤的變質(zhì)程度會(huì)比實(shí)際偏低；反之，絲質(zhì)組含量

18、低，煤的變質(zhì)程度會(huì)比實(shí)際偏高。另另一項(xiàng)分類指標(biāo)是煤的粘結(jié)性指標(biāo)，粘結(jié)指數(shù)一項(xiàng)分類指標(biāo)是煤的粘結(jié)性指標(biāo)，粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層、膠質(zhì)層最大厚度最大厚度Y和奧阿膨脹度和奧阿膨脹度b。其中，膠質(zhì)層厚度僅僅是煤膠質(zhì)體數(shù)量的指標(biāo)，不是質(zhì)量指標(biāo)。因此，膠質(zhì)層厚度相近的煤，焦炭質(zhì)量可以相差很大。對(duì)于煉焦工作者來(lái)說(shuō)，目前的煤分類，對(duì)于不同煤田相同牌號(hào)的煤在煉不同煤田相同牌號(hào)的煤在煉焦過(guò)程中不經(jīng)煉焦試驗(yàn)不能確認(rèn)其是否有互換性。焦過(guò)程中不經(jīng)煉焦試驗(yàn)不能確認(rèn)其是否有互換性。 常用的評(píng)價(jià)煉焦用煤的技術(shù)指標(biāo)主要有：揮發(fā)分揮發(fā)分Vdaf、灰分、灰分Ad、全硫、全硫Std、鏡質(zhì)組平均最大反射率、鏡質(zhì)組平均最大反射率Rmax、粘

19、結(jié)指數(shù)、粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)、膠質(zhì)層最大厚度層最大厚度Y等。等。煤的變質(zhì)程度：揮發(fā)分和鏡質(zhì)組平均最大反射率均是反映煤的變質(zhì)程度的技術(shù)指標(biāo)。揮發(fā)分測(cè)定方法簡(jiǎn)單、迅速、準(zhǔn)確，但影響煤的揮發(fā)分的因素有：煤巖組成。煤的粘結(jié)性：選用粘結(jié)指數(shù)G，其意義是煙煤干餾時(shí)粘結(jié)其自身或外來(lái)的惰性物質(zhì)的能力。膠質(zhì)體數(shù)量：膠質(zhì)層最大厚度Y表示膠質(zhì)體的數(shù)量，不能反映膠質(zhì)體的質(zhì)量。為全面反應(yīng)煤的粘結(jié)特性，還經(jīng)常使用奧阿膨脹度和基氏流動(dòng)度指標(biāo)。結(jié)焦性：結(jié)焦性通常以單種煤或配合煤用40公斤或200公斤試驗(yàn)焦?fàn)t煉焦試驗(yàn)得到的焦炭強(qiáng)度來(lái)表示。按照評(píng)價(jià)方法應(yīng)簡(jiǎn)單、迅速、科學(xué)合理的原則，首先用煤的灰分、首先用煤的灰分、揮發(fā)分、膠質(zhì)層厚度、

20、粘結(jié)指數(shù)初步評(píng)價(jià)煤的變質(zhì)程度、膠質(zhì)體揮發(fā)分、膠質(zhì)層厚度、粘結(jié)指數(shù)初步評(píng)價(jià)煤的變質(zhì)程度、膠質(zhì)體數(shù)量、粘結(jié)性；用煤的鏡質(zhì)組反射率進(jìn)一步分析煤的變質(zhì)程度，數(shù)量、粘結(jié)性；用煤的鏡質(zhì)組反射率進(jìn)一步分析煤的變質(zhì)程度，用煤的反射率分布圖分析煤的混質(zhì)程度。最后進(jìn)行試驗(yàn)焦?fàn)t煉焦用煤的反射率分布圖分析煤的混質(zhì)程度。最后進(jìn)行試驗(yàn)焦?fàn)t煉焦試驗(yàn)評(píng)價(jià)煤的結(jié)焦性。綜合考慮煤的各項(xiàng)指標(biāo)后，劃分類別和組試驗(yàn)評(píng)價(jià)煤的結(jié)焦性。綜合考慮煤的各項(xiàng)指標(biāo)后，劃分類別和組別。別。 322、根據(jù)煉焦煤煤質(zhì)指標(biāo)控制與預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量、根據(jù)煉焦煤煤質(zhì)指標(biāo)控制與預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量 如前所述，目前，評(píng)價(jià)焦炭質(zhì)量的主要指標(biāo)有：灰、硫、M40、M10、反應(yīng)性（CR

21、I）和反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）。 3221、焦炭灰分的控制與預(yù)測(cè)、焦炭灰分的控制與預(yù)測(cè) 煤中的灰分在煉焦時(shí)全部轉(zhuǎn)入焦炭中。因此，算出或測(cè)出配合煤的灰分，根據(jù)成焦率就可以較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出焦炭的灰分，從而控制焦炭的灰分。也有企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)得出的統(tǒng)計(jì)公式或預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)和控制焦炭灰分。 3222、焦炭硫分的控制與預(yù)測(cè)、焦炭硫分的控制與預(yù)測(cè) 煤中的硫分在煉焦時(shí)一部分轉(zhuǎn)入焦炭中，其余部分轉(zhuǎn)入荒煤氣中。因此，算出或測(cè)出配合煤的硫分，根據(jù)成焦率和煤中硫在焦炭和荒煤氣中的分配系數(shù)也可以較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出焦炭的硫分，從而控制焦炭的硫分。也有企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)得出的統(tǒng)計(jì)公式或預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)和控制焦炭硫分。 3223、焦炭冷強(qiáng)度

22、、焦炭冷強(qiáng)度M40、M10的控制與預(yù)測(cè)的控制與預(yù)測(cè) 焦炭冷強(qiáng)度M40、M10主要與配合煤的揮發(fā)分、粘結(jié)性和結(jié)焦性及惰性組分含量等指標(biāo)相關(guān)。在氣煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤在配煤中煤種齊全且配比范圍合理的條件下，焦炭的冷強(qiáng)度也能實(shí)現(xiàn)較好的控制與預(yù)測(cè)。焦化企業(yè)大多是根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)得出的統(tǒng)計(jì)公式或預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)和控制焦炭冷強(qiáng)度。 3224、焦炭熱強(qiáng)度、焦炭熱強(qiáng)度CRI、CSR的控制與預(yù)測(cè)的控制與預(yù)測(cè) 焦炭熱強(qiáng)度焦炭熱強(qiáng)度CRI、CSR主要與配合煤的反射率分布、粘結(jié)性和結(jié)焦性、主要與配合煤的反射率分布、粘結(jié)性和結(jié)焦性、惰性組分含量、灰成分（灰催化指數(shù)）等指標(biāo)相關(guān)。惰性組分含量、灰成分（灰催化指數(shù)

23、）等指標(biāo)相關(guān)。在氣煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤在配煤中煤種齊全且配比范圍合理的條件下，焦炭的熱強(qiáng)度也能實(shí)現(xiàn)一定程度的控制與預(yù)測(cè)。焦化企業(yè)大多是根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)和控制焦炭熱強(qiáng)度，也有企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)得出的統(tǒng)計(jì)公式或預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)和控制焦炭熱強(qiáng)度。但焦炭熱強(qiáng)度的控制和預(yù)測(cè)遠(yuǎn)比其他焦炭熱強(qiáng)度的控制和預(yù)測(cè)遠(yuǎn)比其他指標(biāo)難。指標(biāo)難。實(shí)際情況是：大部分企業(yè)其他指標(biāo)控制較好，而熱強(qiáng)度指標(biāo)波動(dòng)大且較難控制，規(guī)律難尋。目前，許多研究單位、大專院校和生產(chǎn)企業(yè)均在開(kāi)展焦炭熱強(qiáng)度的研究工作。 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn):焦化廠生產(chǎn)配煤的工藝指標(biāo)一般可以控制在：Vad 2528，Y 1518mm，粘結(jié)指數(shù)，粘結(jié)指數(shù)G 7

24、282，奧亞膨脹度，奧亞膨脹度b 3050%，基氏流動(dòng)度基氏流動(dòng)度 1002000，反射率，反射率Rrdm 1.001.08，惰性組分，惰性組分2832%。配煤比合理，控制好這些指標(biāo)，正常情況下，就能生產(chǎn)出較好的焦炭。尤其是冷態(tài)強(qiáng)度能達(dá)到一，二級(jí)冶金焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。熱態(tài)強(qiáng)度多數(shù)情況可以達(dá)到較好水平，但可能波動(dòng)較大。 323、單種煤及其焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、單種煤及其焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 單種煤的結(jié)焦特性是配合煤結(jié)焦特性的基礎(chǔ)，了解并掌握單種煤的結(jié)焦特性，尤其是對(duì)影響單種煤煉焦所獲焦炭熱性質(zhì)的煤質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)分析與研究，是指導(dǎo)配煤煉焦的重要依據(jù)。 3231、單種煤變質(zhì)程度與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、單種煤變質(zhì)程度

25、與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-1 單種煤揮發(fā)分對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響單種煤揮發(fā)分對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響 圖圖3-2單種煤反射率對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響單種煤反射率對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 4001020304050607080Y =-148.77765+15.92694 X-0.2975 X2;R=0.51011CSRVdaf10203040506070Y =124.97623-8.09311 X+0.16298 X2;R=0.55812CRI0.51.01.52.001020304050607080Y =-82.86103+21

26、7.54897 X-82.44935 X2; R=0.34174CSR反 射率10203040506070Y =117.30396-122.94015 X+40.79204 X2; R=0.42883CRI 表征煤變質(zhì)程度的指標(biāo)揮發(fā)分Vdaf和鏡質(zhì)組最大反射率平均值與焦炭CRI、CSR之間的關(guān)系如圖3-1和圖3-2所示。煤的變質(zhì)程度指標(biāo)與焦炭CRI、CSR關(guān)系密切。隨著變質(zhì)程度的增加，焦炭反應(yīng)性CRI逐漸降低，反應(yīng)后強(qiáng)度CSR升高，在在Vdaf為為21%30%左右，或左右，或反射率在反射率在1.01.7之間之間CRI達(dá)到最小值，達(dá)到最小值，CSR達(dá)到最大達(dá)到最大值。值。 焦炭的反應(yīng)性受諸多因素

27、的影響，研究表明：煤煤的變質(zhì)程度直接影響焦炭的光學(xué)組織結(jié)構(gòu)，而不同光學(xué)的變質(zhì)程度直接影響焦炭的光學(xué)組織結(jié)構(gòu)，而不同光學(xué)組織結(jié)構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)的CO2反應(yīng)性是不同的。反應(yīng)性是不同的。各種焦炭光學(xué)組織結(jié)構(gòu)對(duì)CO2反應(yīng)性的大小順序依次為：各向同性類絲炭和破片鑲嵌結(jié)構(gòu)纖維狀片狀。 3232、單種煤粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、單種煤粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系圖圖3-3 單種煤?jiǎn)畏N煤Y對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響 圖圖3-4 單種煤?jiǎn)畏N煤G對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響0510152025303540455001020304050607080Y =2.74325+3.

28、69424 X-0.05271 X2;R=0.45903CSRY10203040506070Y =53.66601-1.50286 X+0.0219 X2;R=0.1543 CRI 102030405060708090100 11001020304050607080Y =39.89922-0.90819 X+0.01216 X2;R=0.52246CSRG10203040506070Y =21.15254+1.00326 X-0.00988 X2;R=0.26397CRI 圖圖3-5 單種煤?jiǎn)畏N煤lgMF對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響 圖圖3-6單種煤?jiǎn)畏N煤a+b對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響

29、對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響 -1012345601020304050607080Y =22.6027+13.30592 X-1.18281 X2;R=0.39745CSRlgMF10203040506070Y =43.85201-2.77069 X-0.05786 X2;R=0.12179CRI 010020030001020304050607080Y =24.93333+0.39997 X-9.70347E-4 X2;R=0.47618CSRa+b10203040506070Y =47.78753-0.20938 X+4.79488E-4 X2;R=0.31148CRI 煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)與焦

30、炭CRI和CSR之間均存在一定的關(guān)系，其中G值和奧亞膨脹度（值和奧亞膨脹度（a+b）值對(duì)焦炭反應(yīng)性）值對(duì)焦炭反應(yīng)性CRI的影響的影響較大，較大，G值、奧亞膨脹度（值、奧亞膨脹度（a+b）值和）值和Y值對(duì)焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度值對(duì)焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CSR影響較大。影響較大。煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)對(duì)焦炭熱性質(zhì)的影響是非線性的，且在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)極值。 在粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)較低時(shí)（在坐標(biāo)系的左側(cè)區(qū)域），焦炭的反應(yīng)性CRI和反應(yīng)后強(qiáng)度CSR值分布得比較分散。這是因?yàn)樵诖朔秶鷥?nèi)多為瘦煤和氣煤類煤，此時(shí)雖然粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)相差不大，但因變質(zhì)程度有很大差別，故焦炭熱性質(zhì)的差異較大，這也說(shuō)明在此范圍內(nèi)粘結(jié)、結(jié)焦性指標(biāo)對(duì)

31、焦炭熱性質(zhì)的表征能力較差。其后，隨著粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)值的增加，焦炭反應(yīng)性CRI逐漸減小，反應(yīng)后強(qiáng)度CSR逐漸增大。 粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)對(duì)焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)對(duì)焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CSR的影響大于對(duì)焦的影響大于對(duì)焦炭反應(yīng)性炭反應(yīng)性CRI的影響。的影響。這是因?yàn)槊旱恼辰Y(jié)性指標(biāo)是在煤煉焦過(guò)程中從不同角度表征煤熱解時(shí)形成的膠質(zhì)體的數(shù)量和質(zhì)量，膠質(zhì)體數(shù)量和質(zhì)量適中，形成的焦炭具有較厚的氣孔壁，經(jīng)CO2反應(yīng)后仍可保持較好的強(qiáng)度，因此煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)與焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CSR關(guān)系更密切。 3233、單種煤灰分及灰分成分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、單種煤灰分及灰分成分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 煤的灰分在煉焦時(shí)全部

32、轉(zhuǎn)入焦炭，由于灰分與煤在加熱時(shí)的膨脹及收縮性質(zhì)不同，導(dǎo)致焦炭質(zhì)量變差，且研究也表明灰分成分不同，對(duì)焦炭-CO2反應(yīng)的催化作用性質(zhì)及程度不同。 圖圖3-7單種煤灰分對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響單種煤灰分對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響 圖圖3-8單種煤催化指數(shù)對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響單種煤催化指數(shù)對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響68101214161020304050607080Y =2.93689+5.29109 X-0.04661 X2;R=0.09233CSRAd01020304050607080Y =214.21102-34.24484 X+1.5972 X2;R=0.21446CRI 012345670102030405

33、0607080Y =91.78596-22.50624 X+2.29131 X2;R=0.25636CSR催化指數(shù)10203040506070Y =0.99612+17.33863 X-1.65302 X2R=0.39075CRI 單種煤灰分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系圖比較分散，這是由于單純使用灰分指標(biāo)沒(méi)有考慮到灰分成分對(duì)焦炭熱性質(zhì)的影響的緣故。圖中除編號(hào)為17、20的單種煤外，其它數(shù)據(jù)出現(xiàn)與理論上相反的規(guī)律，即隨著灰分的增加，焦炭反應(yīng)性CRI降低、反應(yīng)后強(qiáng)度CSR增加。這是由于我國(guó)普遍存在的大多數(shù)低變質(zhì)程度、高揮發(fā)分氣煤灰分較低，而焦煤、肥煤的灰分較高，而煤的變質(zhì)程度對(duì)焦炭熱性質(zhì)的影響起決定性作用，

34、因此灰分的影響就處于次要位置沒(méi)有被充分體現(xiàn)出來(lái)。 3234、單種煤其它指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、單種煤其它指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-9單種煤活惰比對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響單種煤活惰比對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響 圖圖3-10 單種煤?jiǎn)畏N煤T3-T1值對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影值對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響響 0123401020304050607080Y =76.75407-32.15062 X+8.82896 X2;r=0.02121CSR活惰比10203040506070Y =27.82039+7.17674 X-1.90784 X2;r=0.00179CRI204060801001201400102030405

35、0607080Y =-13.92745+1.28468 X-0.00578 X2;R=0.31264CSRT3-T110203040506070Y =38.62517-0.14478 X+8.08591E-4 X2;R=0.0043CRI 單種煤的X值與焦炭的熱性質(zhì)有一定的關(guān)系。這可能是因?yàn)閱畏N煤的X值與煤的變質(zhì)程度有關(guān)， X值較小時(shí)的煤種多為粘結(jié)性較好的肥煤類煤，反應(yīng)性較小，反應(yīng)后強(qiáng)度較大；X值較大時(shí)的煤則多為氣煤類煤，此時(shí)反應(yīng)性較大，反應(yīng)后強(qiáng)度較差；X值中等時(shí)，煤種可以是焦煤或瘦煤，雖然此時(shí)反應(yīng)性在圖中不是很分散，但焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度卻有很大差別。 010203040500102030405

36、0607080Y =80.2956-2.04772 X+0.02567 X2;R=0.27751CSRX10203040506070Y =17.20333+0.87495 X-0.00463 X2;R=0.34471CRI圖圖3-11 單種煤?jiǎn)畏N煤X值對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響值對(duì)其焦炭熱性質(zhì)的影響 整體上單種煤活惰比與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系不大，這是由于不同變質(zhì)程度煤的活性組分質(zhì)量不同，單種煤活惰比只是表征了煤中活性組分的數(shù)量，卻沒(méi)有表征活性組分的質(zhì)量。因此單獨(dú)考察活惰比與焦炭熱態(tài)性質(zhì)之間的關(guān)系意義不大。 單種煤軟固化溫度區(qū)間（T3-T1）與焦炭反應(yīng)性CRI關(guān)系不大，與焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CSR有一定關(guān)系。當(dāng)

37、（T3-T1）較小時(shí)，焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CSR較低。這可能是因?yàn)椋═3-T1）與煤的變質(zhì)程度和粘結(jié)性有一定的關(guān)系，（T3-T1）值較小的煤多為瘦煤，此時(shí)變質(zhì)程度較高、粘結(jié)性較差，因此焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度CSR較低。 324、配合煤煤質(zhì)指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、配合煤煤質(zhì)指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 由于通過(guò)單種煤焦炭熱性質(zhì)的加權(quán)平均值來(lái)求得通過(guò)單種煤焦炭熱性質(zhì)的加權(quán)平均值來(lái)求得配合煤焦炭熱性質(zhì)是很困難的配合煤焦炭熱性質(zhì)是很困難的。因此，進(jìn)一步考察了配合煤煤質(zhì)指標(biāo)與焦炭質(zhì)量的關(guān)系，以求找到預(yù)測(cè)配合煤焦炭熱性質(zhì)的方法，從而指導(dǎo)配煤煉焦。 在研究配合煤煤質(zhì)指標(biāo)意義及與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系時(shí)，配合煤礦物質(zhì)催化指數(shù)、反射率

38、使用的是單種煤礦配合煤礦物質(zhì)催化指數(shù)、反射率使用的是單種煤礦物質(zhì)催化指數(shù)、反射率的加權(quán)平均值物質(zhì)催化指數(shù)、反射率的加權(quán)平均值，其它配合煤煤質(zhì)指標(biāo)則是實(shí)測(cè)值。 3241、配合煤變質(zhì)程度與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系配合煤變質(zhì)程度與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系圖圖3-12 配合煤揮發(fā)分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系配合煤揮發(fā)分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-13配合煤反射率與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系配合煤反射率與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 182022242628303234363801020304050607080Y =29.03383+3.75883 X-0.10597 X2;R=0.22228CSRVdaf1020304050607080Y =96

39、.9576-6.62529 X+0.14993 X2;R=0.4445CRI0.60.81.01.21.41.61.801020304050607080Y =-57.60694+154.16562 X-51.05152 X2; R=0.18907CSR反射 率1020304050607080Y =124.11671-131.44039 X+42.79358 X2; R=0.39785CRI 配合煤揮發(fā)分、反射率與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系沒(méi)有單種煤與配合煤揮發(fā)分、反射率與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系沒(méi)有單種煤與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系密切，焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系密切，但配合煤揮發(fā)分、反射率與焦炭反應(yīng)性CRI的關(guān)系比與焦炭

40、反應(yīng)后強(qiáng)度CSR的關(guān)系密切。這是因?yàn)閱畏N煤揮發(fā)分、反射率表征的是單種煤的變質(zhì)程度，能夠表述單種煤在各個(gè)變質(zhì)階段的內(nèi)部大分子變化規(guī)律及煉焦特性，因此與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系密切；配合煤揮發(fā)分、反射率不能準(zhǔn)確表述配合煤內(nèi)部煤質(zhì)的特性，因此與焦炭熱態(tài)性質(zhì)關(guān)系的密切程度降低；但是配合煤的揮發(fā)分、反射率在某種程度上可以表征配合煤的配煤結(jié)構(gòu)，例如：配合煤的揮發(fā)分偏低，則表示配合煤中變質(zhì)程度高的煤相對(duì)配入量較多，自然反應(yīng)性較低；配合煤的揮發(fā)分偏高，則表示配合煤中變質(zhì)程度低的煤相對(duì)配入較多，自然反應(yīng)性較高。 3242、配合煤粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、配合煤粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-

41、14配合煤配合煤Y值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-15 配合煤配合煤G值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 468 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 3001020304050607080Y =-38.34928+9.86508 X-0.2226 X2;R=0.58093CSRY1020304050607080Y =74.26401-4.58343 X+0.09698 X2;R=0.41542CRI02040608010001020304050607080Y =-23.99664+1.2885 X-0.00333 X2;R=0.77044CSRG

42、1020304050607080Y =56.79028-0.11329 X-0.00301 X2;R=0.56222CRI 圖圖3-16配合煤配合煤lgMF與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-17配合煤配合煤a+b值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 02401020304050607080Y =13.54384+35.29254 X-5.93137 X2;R=0.6589CSRlgMF1020304050607080Y =50.09749-16.14509 X+2.47928 X2;R=0.47308CRI05010015020025030001020304050607080Y

43、 =53.5325+0.07892 X-5.77482E-5 X2;R=0.20684CSRa+b1020304050607080Y =31.94802-0.09061 X+1.73019E-4 X2;R=0.1928CRI 配合煤的粘結(jié)性質(zhì)指標(biāo)配合煤的粘結(jié)性質(zhì)指標(biāo)Y值、值、G值、基氏流動(dòng)度值、基氏流動(dòng)度lgMF與焦炭熱態(tài)性質(zhì)與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系非常密切，的關(guān)系非常密切，奧亞膨脹度（a+b）與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系較小，而且配合煤的粘結(jié)、結(jié)焦性指標(biāo)與焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的關(guān)系更密切，這一點(diǎn)與單配合煤的粘結(jié)、結(jié)焦性指標(biāo)與焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的關(guān)系更密切，這一點(diǎn)與單種煤的情況相同。種煤的情況相同。以上情況進(jìn)一步說(shuō)

44、明煤的粘結(jié)、結(jié)焦性指標(biāo)能夠不同程度表征煤煉焦時(shí)膠質(zhì)體的性質(zhì)及結(jié)焦能力，其中Y值可以描述膠質(zhì)體的數(shù)量，而G值和基氏流動(dòng)度lgMF能夠描述膠質(zhì)體的數(shù)量和性質(zhì)，因此與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系最密切。 除奧亞膨脹度（a+b）外，其它三個(gè)配合煤粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)與焦配合煤粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系顯著大于其單種煤煤質(zhì)指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系。炭熱性質(zhì)的關(guān)系顯著大于其單種煤煤質(zhì)指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系。這是因?yàn)閱畏N煤焦炭的熱性質(zhì)除受到粘結(jié)、結(jié)焦性指標(biāo)的影響外，還受到煤變質(zhì)程度的影響，而且單種煤變質(zhì)程度對(duì)其所獲焦炭熱性質(zhì)影響較大，單種煤粘結(jié)、結(jié)焦性指標(biāo)本身也受變質(zhì)程度的制約，而配合煤的Y值、G值、基氏流動(dòng)度l

45、gMF是綜合指標(biāo)，已包含了配煤各組分相互影響的因素，因此與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系比單種煤與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系更密切。 3243、配合煤灰分及灰分成分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、配合煤灰分及灰分成分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-18配合煤灰分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系配合煤灰分與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-19配合煤催化指數(shù)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系配合煤催化指數(shù)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 8910111201020304050607080Y =-2186.71145+445.65579 X-22.02603 X2;R=0.63477CSRAd1020304050607080Y =1142.44522-221.67056 X+10.97

46、493 X2;R=0.40102CRI1234501020304050607080Y =66.2164+9.16256 X-5.1708 X2; R=0.71173CSR催 化 指 數(shù)1020304050607080Y =12.48956+1.69659 X+1.87107 X2; R=0.68708CRI 配合煤灰分在極值點(diǎn)左側(cè)與焦炭反應(yīng)性負(fù)相關(guān)，與焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度正相關(guān)，這是因?yàn)榛曳州^低的幾種配合煤配入了灰分低、揮發(fā)分較高的氣煤，配煤粘結(jié)性較差，這些因素導(dǎo)致焦炭反應(yīng)性CRI和反應(yīng)后強(qiáng)度CSR很差，沒(méi)有顯示出灰分對(duì)焦炭熱性質(zhì)影響的規(guī)律。 配合煤催化指數(shù)MCI與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系密切，隨著催化指數(shù)

47、MCI的增大，焦炭反應(yīng)性CRI增大，反應(yīng)后強(qiáng)度CSR降低。 3244、配合煤其它指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系、配合煤其它指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系圖圖3-20配合煤活惰比與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系配合煤活惰比與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 圖圖3-21配合煤配合煤T3-T1值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 12301020304050607080Y =76.68761-43.93146 X+15.69039 X2; R=0.05061CSR活惰比1020304050607080Y =14.87162+23.71037 X-7.63137 X2; R=0.01885CRI60801001200102030405060

48、7080Y =-3.18781+0.99742 X-0.00379 X2; R=0.05824CSRT3-T11020304050607080Y =68.87771-0.74619 X+0.00319 X2; R=0.07006CRI圖圖3-233-23配合煤配合煤X X值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系值與焦炭熱性質(zhì)的關(guān)系 配合煤活惰比及軟固化溫度區(qū)間（T3-T1）值與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系不密切；配合煤焦炭收縮值X值與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系很好，這可能是因?yàn)榕浜厦鹤罱K收縮值X值較小時(shí)配入的粘結(jié)性較好的肥煤類煤較多，故熱性質(zhì)較好；配合煤最終收縮值X值較大時(shí)，則說(shuō)明氣煤類煤配入量較大，故熱性質(zhì)較差，因此表現(xiàn)出配

49、合煤最終收縮值X值與焦炭熱態(tài)性質(zhì)的關(guān)系很好。 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 4001020304050607080Y =66.95746+0.66575 X-0.05208 X2;R=0.45365CSRX1020304050607080Y =25.91255-1.04173 X+0.04802 X2;R=0.5645CRI 由上述研究結(jié)果可知，影響焦炭熱性質(zhì)的由上述研究結(jié)果可知，影響焦炭熱性質(zhì)的煤質(zhì)指標(biāo)眾多，配合煤的煤質(zhì)指標(biāo)對(duì)焦炭熱性煤質(zhì)指標(biāo)眾多，配合煤的煤質(zhì)指標(biāo)對(duì)焦炭熱性質(zhì)的影響與單種煤煤質(zhì)指標(biāo)的影響相似，但又質(zhì)的影響與單

50、種煤煤質(zhì)指標(biāo)的影響相似，但又程度不同，說(shuō)明配煤中各單種煤的相互作用和程度不同，說(shuō)明配煤中各單種煤的相互作用和煤質(zhì)指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)之間的復(fù)雜關(guān)系。因此，煤質(zhì)指標(biāo)與焦炭熱性質(zhì)之間的復(fù)雜關(guān)系。因此，采用傳統(tǒng)的處理方法難以得到高可靠和高精度采用傳統(tǒng)的處理方法難以得到高可靠和高精度的預(yù)測(cè)焦炭熱性質(zhì)的公式或模型。的預(yù)測(cè)焦炭熱性質(zhì)的公式或模型。33、推動(dòng)配煤技術(shù)進(jìn)步，合理利用寶貴的煉焦、推動(dòng)配煤技術(shù)進(jìn)步，合理利用寶貴的煉焦煤資源煤資源 近年來(lái), 通過(guò)增加優(yōu)質(zhì)煉焦煤的配用量,我國(guó)的焦炭質(zhì)量有了明顯的提高焦炭的冷、熱態(tài)強(qiáng)度提高，焦炭的灰分、硫分降低。但在原料煤配比選擇和焦炭質(zhì)量控制上主要仍是延用多年來(lái)傳統(tǒng)的技術(shù)

51、方式,仍根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以揮發(fā)分（Vdaf）、膠質(zhì)層厚度（y）及粘結(jié)指數(shù)（G）為主要控制指標(biāo)開(kāi)展配煤工作，配煤技術(shù)較多停留在定性的、經(jīng)驗(yàn)的階段。 隨著高爐冶煉技術(shù)的提高，要求焦炭質(zhì)量灰、硫、冷強(qiáng)度和熱強(qiáng)度穩(wěn)定和提高。傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)配煤由于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)配煤由于不能很好地實(shí)現(xiàn)從定性到定量的轉(zhuǎn)化，尤其是對(duì)熱強(qiáng)度不能很好地實(shí)現(xiàn)從定性到定量的轉(zhuǎn)化，尤其是對(duì)熱強(qiáng)度的控制難以奏效，若原料煤中有混合煤，就使得焦炭質(zhì)的控制難以奏效，若原料煤中有混合煤，就使得焦炭質(zhì)量控制更加困難量控制更加困難，企業(yè)只好多配用優(yōu)質(zhì)煉焦煤來(lái)保證焦炭各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)不低于目標(biāo)值，使企業(yè)的配煤成本增加且浪費(fèi)了寶貴的優(yōu)質(zhì)煉焦煤。采用煤巖學(xué)配煤是解決這煤

52、巖學(xué)配煤是解決這一問(wèn)題的有效方法。一問(wèn)題的有效方法。 331、采用煤巖配煤技術(shù)開(kāi)展科學(xué)配煤、采用煤巖配煤技術(shù)開(kāi)展科學(xué)配煤3311、煤巖配煤技術(shù)的概念、煤巖配煤技術(shù)的概念 煤巖配煤技術(shù)是根據(jù)煤巖學(xué)的原理, 利用煤巖學(xué)的檢測(cè)方法和煤巖參數(shù), 指導(dǎo)煉焦原料煤管理、配合及其它煤焦工藝參數(shù)的調(diào)整, 預(yù)測(cè)、控制焦炭質(zhì)量, 以達(dá)到穩(wěn)定、提高焦炭質(zhì)量、合理利用煤炭資源、降低生產(chǎn)成本的技術(shù)理論和技術(shù)方法。煤巖配煤的發(fā)展已經(jīng)形成幾條公認(rèn)的基本原理： （1）煤是不均一的物質(zhì)，煤是一種復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)煤是不均一的物質(zhì)，煤是一種復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的混合體。物質(zhì)的混合體。煤中有機(jī)物質(zhì)的性質(zhì)不同，在配煤中的作用不

53、同。因此，可以說(shuō)每種煤都是天然的配煤。根據(jù)煤在加熱過(guò)程中的變化，把煤的有機(jī)物質(zhì)按其在加熱過(guò)程中能熔融并產(chǎn)生活性鍵的成分，視作有粘結(jié)性的活性成分；加熱不能熔融的、不產(chǎn)生活性鍵的為沒(méi)有粘結(jié)性的惰性成分。 （2）一種煤的活性成分的質(zhì)量不是均一的，這可用反射率分一種煤的活性成分的質(zhì)量不是均一的，這可用反射率分布圖來(lái)說(shuō)明。布圖來(lái)說(shuō)明。活性成分的質(zhì)量差別可以很大，不但不同變質(zhì)程度煤差別大，而且即使是同一種煤，所含的活性成分的質(zhì)量也可有相當(dāng)?shù)牟顒e。如果以反射率表示一種單種煤中所含不同性質(zhì)的活性成分（指鏡質(zhì)組）的組成，則每一種煤的活性成分反射率圖都大體成正態(tài)分布。這使得煤鏡質(zhì)組反射率分布成為鑒別混煤的唯一有效

54、方法。 （3）惰性組分與活性成分一樣，同是配煤中不可缺少的成分，惰性組分與活性成分一樣，同是配煤中不可缺少的成分，其含量的多少是決定配煤性質(zhì)的又一重要指標(biāo)。其含量的多少是決定配煤性質(zhì)的又一重要指標(biāo)。任何一種合理的煉焦配煤方案，都是不同質(zhì)量不同數(shù)量的活性成分與適量惰性成分的組合。 （4）成焦過(guò)程中，不是煤粒煤粒相互熔融成均一焦炭的過(guò)程，而是通過(guò)煤粒間的界面反應(yīng)、鍵合而連接成為焦塊。是通過(guò)煤粒間的界面反應(yīng)、鍵合而連接成為焦塊。（1）煤巖學(xué)在煉焦煤采購(gòu)管理中的應(yīng)用 目前，各焦化廠選擇供煤基地時(shí)，除考慮各煤種間相互的配合外，主要考慮其粘結(jié)性、揮發(fā)分、灰分、硫分的高低。而實(shí)際上，粘結(jié)性好壞、揮發(fā)分產(chǎn)率高

55、低主要決定于煤變質(zhì)程度和巖相組成，有時(shí)煤的還原程度也能引起粘結(jié)性異常。煤中灰分主要來(lái)自煤中礦物質(zhì)，煤可選性大小取決于礦物質(zhì)與有機(jī)組分之間不同的共生關(guān)系。另外，來(lái)自同一供煤基地的煤，由于產(chǎn)自不同煤層，其性質(zhì)可以有非常顯著的差別。運(yùn)用煤巖學(xué)手段，結(jié)合供煤點(diǎn)煤田地質(zhì)特性，有利于找到煤運(yùn)用煤巖學(xué)手段，結(jié)合供煤點(diǎn)煤田地質(zhì)特性，有利于找到煤種適宜、煤質(zhì)穩(wěn)定并可保障供應(yīng)的供煤基地。種適宜、煤質(zhì)穩(wěn)定并可保障供應(yīng)的供煤基地。3312、煤巖學(xué)在煉焦煤采購(gòu)和日常管理中的應(yīng)用、煤巖學(xué)在煉焦煤采購(gòu)和日常管理中的應(yīng)用（2）煤巖學(xué)在煉焦煤日常管理中的應(yīng)用 目前很多供煤廠家是汽車送煤或站臺(tái)發(fā)煤，其煤源本身就很復(fù)雜。同一廠家不

56、同批次來(lái)煤，有時(shí)盡管常規(guī)檢測(cè)屬同常規(guī)檢測(cè)屬同一種煤，但煤巖特征差異較大，在配煤中所起的作用并不相一種煤，但煤巖特征差異較大，在配煤中所起的作用并不相同，把這樣的煤作為單種煤，對(duì)配煤煉焦質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生非常不同，把這樣的煤作為單種煤，對(duì)配煤煉焦質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生非常不利的影響。利的影響。 對(duì)入廠原料煤進(jìn)行顯微組分定量統(tǒng)計(jì)及鏡質(zhì)組反射率測(cè)對(duì)入廠原料煤進(jìn)行顯微組分定量統(tǒng)計(jì)及鏡質(zhì)組反射率測(cè)定，運(yùn)用這兩個(gè)指標(biāo)可以判別每次來(lái)煤是否穩(wěn)定、正常。定，運(yùn)用這兩個(gè)指標(biāo)可以判別每次來(lái)煤是否穩(wěn)定、正常。其中，鏡質(zhì)組反射率直方圖可以非常直觀地反映出混煤現(xiàn)象，并可從圖中求出非正常煤的大致混入量；從顯微組分定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果的變化也可以看出來(lái)

57、煤煤源發(fā)生的變化。 由于焦炭產(chǎn)能的大幅度增加，煉焦煤供應(yīng)緊張，一家焦化企業(yè)用幾十種煤的情況非常普遍。由于煤分類的局限性和由于煤分類的局限性和煤的復(fù)雜性，再采用簡(jiǎn)單的按煤分類牌號(hào)堆放煉焦煤的方法煤的復(fù)雜性，再采用簡(jiǎn)單的按煤分類牌號(hào)堆放煉焦煤的方法就會(huì)出現(xiàn)配煤比沒(méi)變，但焦炭質(zhì)量明顯變化的現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)配煤比沒(méi)變，但焦炭質(zhì)量明顯變化的現(xiàn)象，為確保煉鐵生產(chǎn)穩(wěn)定，只能按焦炭質(zhì)量下限進(jìn)行生產(chǎn)，煉鐵焦比高，配煤成本高，煤資源利用不合理。解決的方法是：按照單種按照單種煤的鏡質(zhì)組反射率基本一致，反射率分布圖圍成的面積絕大煤的鏡質(zhì)組反射率基本一致，反射率分布圖圍成的面積絕大部分重疊（見(jiàn)圖部分重疊（見(jiàn)圖324），粘結(jié)

58、性能和煉焦特性相近分類的原），粘結(jié)性能和煉焦特性相近分類的原則進(jìn)行堆放，就能使焦炭質(zhì)量穩(wěn)定則進(jìn)行堆放，就能使焦炭質(zhì)量穩(wěn)定，從而合理利用煤資源，降低了配煤成本。3313、煤巖學(xué)在煤場(chǎng)管理中的應(yīng)用、煤巖學(xué)在煤場(chǎng)管理中的應(yīng)用圖324 兩種煤的反射率分布重疊圖 研究表明，配合煤中單種煤的煤種結(jié)構(gòu)不同，最佳配煤的反射率分布圖的特征也不同。因此，應(yīng)把配合煤反射率分應(yīng)把配合煤反射率分布圖特征也作為控制配煤的一個(gè)指標(biāo)。布圖特征也作為控制配煤的一個(gè)指標(biāo)。 具體做法： 按配煤方案中各單種煤鏡質(zhì)組反射率分布，按配煤方案中各單種煤鏡質(zhì)組反射率分布，通過(guò)加權(quán)平均得出配煤的反射率分布，并力求調(diào)整到理想的通過(guò)加權(quán)平均得出配

59、煤的反射率分布，并力求調(diào)整到理想的配合煤的反射率分布圖。配合煤的反射率分布圖。應(yīng)避免有明顯凹口的配合煤反射率分布圖出現(xiàn)，因?yàn)檫@樣可使配合煤在結(jié)焦過(guò)程中保證塑性狀態(tài)的良好銜接和合適的焦炭光學(xué)顯微組織組成的形成，保證焦炭在結(jié)焦過(guò)程中和形成焦炭的微觀結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。 這種方這種方法的應(yīng)用使許多企業(yè)提高了配煤的水平，穩(wěn)定了焦炭質(zhì)量，法的應(yīng)用使許多企業(yè)提高了配煤的水平，穩(wěn)定了焦炭質(zhì)量，減少了優(yōu)質(zhì)煉焦煤的配入量。減少了優(yōu)質(zhì)煉焦煤的配入量。3314、煤巖學(xué)在優(yōu)化配煤中的應(yīng)用、煤巖學(xué)在優(yōu)化配煤中的應(yīng)用 圖圖325 配合煤的反射率分布圖配合煤的反射率分布圖 由于煤巖指標(biāo)、數(shù)據(jù)眾多和處理的復(fù)雜性以及煤質(zhì)與焦由于煤巖

60、指標(biāo)、數(shù)據(jù)眾多和處理的復(fù)雜性以及煤質(zhì)與焦炭質(zhì)量之間的非線性關(guān)系，采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)配煤、經(jīng)驗(yàn)公式炭質(zhì)量之間的非線性關(guān)系，采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)配煤、經(jīng)驗(yàn)公式和線性模型很難適應(yīng)當(dāng)前配煤工作的需要。和線性模型很難適應(yīng)當(dāng)前配煤工作的需要。采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)采集大量配煤煉焦試驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用這些新型數(shù)據(jù)處理方法來(lái)建立焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)模型是近年來(lái)煤巖配煤工作的主要特點(diǎn)。這種綜合了煤巖配煤理綜合了煤巖配煤理論、現(xiàn)代數(shù)學(xué)處理方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的配煤方法使配煤技術(shù)論、現(xiàn)代數(shù)學(xué)處理方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的配煤方法使配煤技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)的和定性的階段進(jìn)入科學(xué)的和數(shù)值化定量的新階段。從經(jīng)驗(yàn)的和定性的階段進(jìn)入科學(xué)的和數(shù)值化