日韩欧美一级特黄大片_日本在线不卡一区二区_91精品国产免费久久久久久婷婷_亚洲av中文aⅴ无码av男同_欧美黄色网址观看互动交流

所在位置：首頁(yè) >> 煤炭>> 資訊詳情

焦油渣配煤的煉焦試驗(yàn)

作者：佚名發(fā)布時(shí)間：1970-01-01
  在煉焦過程中，荒煤氣在集氣管和初冷器冷卻后，高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物被冷凝成焦油。與此同時(shí)，煤氣中夾帶的煤粉、半焦、石墨和灰分也混雜在煤焦油中，形成大小不等的團(tuán)塊，這些團(tuán)塊稱為焦油渣。焦油渣的數(shù)量與煉焦煤料的水分、粉碎程度、裝煤方法和裝煤時(shí)間等有關(guān)。一般焦油渣約占煉焦干煤的0.05%～0.07%，主要從機(jī)械化焦油氨水澄清槽中分離出來。焦油渣含有苯類等多種致癌物質(zhì)，若直接外排，不僅會(huì)污染大氣環(huán)境，而且經(jīng)地表滲入地下后，還會(huì)污染地下水源。多年來，沒有較合適的方法來處理焦油渣，致使焦油渣堆積在焦化廠內(nèi)，既占地，又污染環(huán)境。隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，焦化廠為創(chuàng)建節(jié)能環(huán)保型企業(yè)，也必須積極治理廢水、廢氣和廢渣。同時(shí)，由于焦化工藝的特殊性，“三廢”又是困擾焦化企業(yè)的生存與可持續(xù)發(fā)展的重要因素。對(duì)于焦油渣的綜合利用，雖然已有不少研究報(bào)道，但提出的方法都存在工藝過程較復(fù)雜等問題。因此，進(jìn)一步研究解決焦油廢渣的處理方法，使之能夠在焦化工藝內(nèi)實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，具有重要意義。
 
1  20kg實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t的配焦油渣煉焦實(shí)驗(yàn)
1.1  原料
    實(shí)驗(yàn)用焦油渣取自湘潭某焦化公司的焦油渣廢棄場(chǎng)，其物理化學(xué)性質(zhì)見表1。煉焦原料煤取自該公司的原料煤場(chǎng)，其工業(yè)分析見表2。
 
表1   焦油渣的物理化學(xué)性質(zhì)

FCd,%
Vdaf,%
Ad,%
St,d,%
G,%
氣孔率，％
密度，g/cm3
60
32
4
0.1
80
63
1.27

                                表2    原料煤的工業(yè)分析

煤種
Ad,%
Vdaf,%
St,d,%
G,%
氣煤
8.56
35.41
0.62
65
肥煤
9.58
28.36
0.76
93
焦煤
10.38
20.85
0.53
89
1/3焦煤
6.65
30.79
0.64
82
瘦煤
9.28
14.03
0.47
22

1.2  實(shí)驗(yàn)裝置及分析方法
    20kg實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t及其配套的原料煤粉碎裝置，煤質(zhì)、強(qiáng)度分析測(cè)試裝置；粉碎焦油渣用蕾蒙粉碎機(jī)。原料煤及焦炭試樣的采取和制備嚴(yán)格按照GB1997-89進(jìn)行。
1.3  焦油渣添加的可行性分析
    在煉焦的熱解過程中，由于瘦煤的揮發(fā)分低，熱解時(shí)析出的氣體少，產(chǎn)生的液態(tài)物能夠轉(zhuǎn)化為膠質(zhì)狀態(tài)的少，但焦油渣在該過程可形成大量的氣體及膠質(zhì)體，把分子量較大的固態(tài)物質(zhì)包圍起來，形成氣、液、固三相共存的膠質(zhì)體，抵消了瘦煤粘結(jié)性相對(duì)較差的弱點(diǎn)。而在形成半焦過程中，液相膜外表開始固化，中間仍為膠質(zhì)體，內(nèi)部為沒有變化的瘦煤及膠質(zhì)體混合物，在半焦殼出現(xiàn)裂紋后流出，這些膠質(zhì)又發(fā)生固化，形成新的半焦層，最后轉(zhuǎn)變?yōu)榘虢?。在半焦收縮過程中，焦油渣揮發(fā)分高，收縮量相對(duì)較大，而瘦煤揮發(fā)分低，膠質(zhì)體數(shù)量極少，半焦收縮過程平緩，收縮量極低，所以在配煤煉焦過程中，瘦煤和焦油渣在成焦的每個(gè)過程中，都能互相彌補(bǔ)缺限，大大降低了對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響。可見，在配煤煉焦時(shí)，適量添加焦油渣是可行的。
1.4  配煤比的選擇及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
    由焦油渣的理化性質(zhì)及煉焦煤的性質(zhì)可知，焦油渣在配煤中的作用近似于1/3焦煤在結(jié)焦過程中所起到的作用，主要起粘結(jié)組分的作用，在結(jié)焦過程中形成大量的液相產(chǎn)物，使塑性體內(nèi)的液相量增加。因此，焦油渣摻入配煤煉焦需要考慮如下原則：一是配煤中的瘦煤要有富余；二是焦油渣的添加量要適中。
    根據(jù)上述原則，將具體設(shè)計(jì)的配煤方案及各方案配煤煤質(zhì)情況列于表3。設(shè)計(jì)的第1組實(shí)驗(yàn)配煤方案（表3中的方案1、2、3)是在該公司生產(chǎn)二級(jí)冶金焦配煤方案的基礎(chǔ)上，適當(dāng)調(diào)整的配煤比，用添加3％焦油渣來替換3%的 1/3焦煤，進(jìn)行焦油渣配煤的可行性實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)的第2組實(shí)驗(yàn)配煤方案（表3中的方案4、5、6）是優(yōu)化焦油渣的粒度實(shí)驗(yàn)，焦油渣的添加量保持3%不變，改變焦油渣的粒度，觀察焦炭質(zhì)量的變化情況；設(shè)計(jì)的第3組實(shí)驗(yàn)配煤方案（表3中的方案7、8、9、10、11)是尋找焦油渣的最佳添加量，以逐步減少1/3焦煤的配入量，增加焦油渣配入量，觀察其對(duì)焦炭質(zhì)量的影響程度。
 
表3   焦油渣配煤方案及配煤煤質(zhì)的分析結(jié)果

方案
序號(hào)
配煤比，％
配煤的煤質(zhì)，％
氣煤
肥煤
焦煤
1/3焦煤
瘦煤
焦油渣
Ad
Vdaf
St,d
G
細(xì)度
空白
40
15
10
25
10
－
8.49
29.66
0.62
71.6
86.8
方案1
40
15
10
22
10
3
8.41
29.70
0.61
71.5
85.9
方案2
35
15
15
22
10
3
8.50
28.91
0.60
72.7
86.2
方案3
30
15
20
22
10
3
8.59
28.18
0.60
73.9
86.5
方案4
40
15
10
22
10
3
8.41
29.65
0.61
71.5
86.4
方案5
35
15
15
22
10
3
8.50
28.90
0.60
72.7
87.1
方案6
30
15
20
22
10
3
8.59
28.18
0.60
73.9
87.1
方案7
40
15
10
23
10
2
8.44
29.63
0.61
71.5
87.4
方案8
40
15
10
22
10
3
8.41
29.64
0.61
71.5
85.9
方案9
40
15
10
21
10
4
8.38
29.65
0.60
71.4
86.7
方案10
40
15
10
20
10
5
8.36
29.66
0.60
71.4
88.3
方案11
40
15
10
19
10
6
8.33
29.67
0.59
71.4
89.2

1.5  焦炭質(zhì)量分析
    煉焦實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t的操作規(guī)程進(jìn)行，規(guī)范熄焦方法，控制焦炭水分。各組實(shí)驗(yàn)所得焦炭質(zhì)量及篩分組成見表4。
 
表4  各方案焦炭質(zhì)量及篩分組成

方案
序號(hào)
工業(yè)分析，％
機(jī)械強(qiáng)度，％
成焦率
％
篩分組成，kg
＞60mm塊焦率
％
Ad
Vdaf
St,d
M40
M10
＞60
mm
60～40mm
40～25mm
25～1mm
空白
13.57
1.28
0.54
87.66
8.15
66.3
7.3
4.4
1.2
0.8
65.1
方案1
13.40
1.15
0.50
87.85
8.27
68.1
7.6
4.9
1.0
1.1
86.9
方案2
13.44
1.92
0.52
88.47
8.36
67.8
7.4
5.5
1.0
1.4
79.5
方案3
13.36
2.17
0.51
88.75
8.46
67.5
7.2
4.9
0.9
1.6
72.1
方案4
13.42
1.09
0.52
80.26
9.30
65.4
5.2
6.1
3.2
4.5
51.2
方案5
13.38
1.53
0.51
85.15
8.34
67.9
7.1
5.2
1.7
1.7
77.5
方案6
12.42
2.15
0.50
88.79
8.26
68.2
8.0
5.8
1.4
1.4
85.5
方案7
13.41
1.05
0.51
87.92
8.24
67.4
6.9
7.1
1.1
1.3
67.5
方案8
13.45
1.12
0.52
87.96
8.33
67.8
8.8
6.1
1.0
1.5
84.0
方案9
13.34
1.87
0.51
88.14
8.44
69.0
8.2
4.9
1.2
1.6
84.9
方案10
13.21
1.04
0.52
90.05
8.49
70.2
9.2
5.2
0.9
1.3
85.5
方案11
13.17
1.01
0.49
87.01
9.98
71.1
4.0
4.6
3.2
5.1
55.1

注：為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，每組方案均做兩爐平行實(shí)驗(yàn)，表中數(shù)據(jù)即為兩爐平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值。
 
2   實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
2.1  添加焦油渣對(duì)焦炭質(zhì)量的影響
    根據(jù)焦炭的破碎特性，可分為體積破碎和表面破碎，體積破碎主要與焦炭的抗碎強(qiáng)度有關(guān)，表面破碎則主要與焦炭的耐磨強(qiáng)度有關(guān)。而破碎又是由裂紋引起的，要減少焦炭的裂紋，就必須改善配煤的煤質(zhì)，在配煤的煤質(zhì)受到一定的制約時(shí)，添加焦油渣就會(huì)起到降低和緩解焦炭因收縮而引起的裂紋。適量加入焦油渣后，焦炭的體積破碎率下降，表觀反映就是焦炭的塊度和抗碎強(qiáng)度增加。當(dāng)然，添加焦油渣也有不利之處，這主要是因?yàn)榻褂驮跓崃呀膺^程中，雖然會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的膠質(zhì)體，但膠質(zhì)體的粘稠度小，不利于對(duì)“變形煤?！钡恼辰Y(jié)，會(huì)使焦炭的耐磨性變差（即M10指標(biāo)增加）。因此，在焦油渣配煤煉焦時(shí)，必須充分考慮配煤的煤質(zhì)情況，進(jìn)行適量的添加。
    在方案1、2、3中添加3％焦油渣，且添加的焦油渣事先單獨(dú)進(jìn)行了粉碎，使焦油渣的粒度＜0.2mm的占80%后再摻入配煤中煉焦。根據(jù)表3的配煤煤質(zhì)及表4的煉焦實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，其成焦率均比空白方案有所增加，塊焦率大為增加，焦炭的抗碎性能（用M25表征）也有所提高，耐磨指標(biāo)（用M10表征）總體有所上升（即指標(biāo)變差），與上述理論基本一致，且焦炭質(zhì)量指標(biāo)仍能滿足二級(jí)冶金焦標(biāo)準(zhǔn)。因此，添加適量的焦油渣進(jìn)行煉焦是可行的。
2.2  焦油渣粒度的影響
    方案4中的焦油渣沒有進(jìn)行單獨(dú)粉碎，直接代替了3%的1/3焦煤，與其他煤配合后一起粉碎。從表4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，按方案4煉得焦炭的強(qiáng)度比常規(guī)方案下降得較多。因此，說明用焦油渣配煤煉焦時(shí)，焦油渣必須先進(jìn)行單獨(dú)粉碎，再與煤配合后煉焦。
方案5與方案6的焦油渣添加量仍為3%，但焦油渣事先進(jìn)行了單獨(dú)粉碎，且焦油渣粒度＜3mm的占100%。其中，方案5中的焦油渣粒度＜0. 2mm的占30%, 方案6中的焦油渣粒度＜0. 2mm的占85%。從表3可看出，就配煤的煤質(zhì)情況而言，方案6比方案5稍差，但從表4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，由方案6煉制的焦炭質(zhì)量反而比方案5的焦炭好。
    綜上所述，焦油渣的粒度對(duì)配煤煉焦的影響較大，故應(yīng)將焦油渣粉碎至0. 2mm左右的占85％。
2.3  焦油渣的添加量
    以湘潭某焦化公司的常規(guī)配煤方案（即實(shí)驗(yàn)中的空白方案）為基準(zhǔn)，在方案7～11中，逐步減少了1/3焦煤的配入量，增加了焦油渣的配入量，并將焦油渣細(xì)度控制在0.2mm左右的占85%。配煤實(shí)驗(yàn)情況及煉焦結(jié)果見表3、表4。由表4可以看出，根據(jù)配煤的煤質(zhì)情況，適量添加焦油渣后煉制的焦炭，其塊度隨焦油渣的加入量而增加，基本上呈增大趨勢(shì)，焦炭質(zhì)量的抗碎強(qiáng)度也有所增加。當(dāng)焦油渣的添加量達(dá)6％時(shí)，所得焦炭的耐磨強(qiáng)度與常規(guī)配煤方案（方案1)相比下降得較多。因此，焦油渣的添加量不宜超過5%，以3%～5％為宜。
 
3   工業(yè)性對(duì)比試驗(yàn)
    根據(jù)20kg實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并結(jié)合該公司的實(shí)際情況，在工業(yè)焦?fàn)t（66-III型）上進(jìn)行了3方案6組的小鐵箱配煤煉焦的工業(yè)性對(duì)比試驗(yàn)。在這3個(gè)方案中，焦油渣摻入的比例分別為3％、4%、5%。先將焦油渣用球磨機(jī)磨碎，焦油渣粒度≤0. 2mm的占85%, ≤ 3mm的占100%，再按比例與煉焦煤配合。小鐵箱采用4mm鋼板制作，裝煉焦配煤70kg左右。選定在焦?fàn)t炭化室出焦后、裝煤前進(jìn)行試驗(yàn)，用人工方式將盛滿焦油渣配煤的密封小鐵箱推入炭化室中，焦餅中心溫度1050±50℃，結(jié)焦時(shí)間為9 h 30min左右。工業(yè)性對(duì)比試驗(yàn)的配煤方案及配煤的煤質(zhì)數(shù)據(jù)見表5，所得焦炭質(zhì)量及粒度組成見表6。
 
表5   工業(yè)性對(duì)比試驗(yàn)的配煤方案及配煤煤質(zhì)

試驗(yàn)
方案
配煤比，％
配煤的煤質(zhì)，％
氣煤
肥煤
焦煤
1/3焦煤
瘦煤
焦油渣
Ad
Vdaf
St,d
G
細(xì)度
方案1
40
15
10
25
10
－
8.49
29.66
0.62
71.6
86.8
40
15
10
22
10
3
8.41
29.64
0.61
71.5
85.9
方案2
40
15
10
25
10
－
8.49
29.66
0.62
70.6
86.8
40
15
10
21
10
4
8.38
29.65
0.60
70.4
86.7
方案3
40
15
10
25
10
－
8.49
29.66
0.61
71.5
86.8
40
15
10
20
10
5
8.36
29.66
0.62
71.6
88.3

表6  添加焦油渣后焦炭質(zhì)量及粒度組成

試驗(yàn)
方案
工業(yè)分析，％
機(jī)械強(qiáng)度，％
成焦率
％
粒度組成，％
平均粒度
mm
Ad
Vdaf
St,d
M25
M10
＞60mm
＜25mm
方案1
13.62
1.47
0.55
88.71
8.07
64.9
55
15
51.3
13.51
1.52
0.52
89.84
8.41
67.8
57
13
52.4
方案2
13.46
1.68
0.54
88.43
8.35
64.7
54
16
50.8
13.41
1.82
0.53
89.85
8.48
68.6
59
14
51.9
方案3
 
13.58
1.53
0.54
88.21
8.26
65.9
56
16
50.1
13.32
1.64
0.52
89.26
8.57
69.1
58
15
51.2

    由表5和表6可看出，在工業(yè)性對(duì)比試驗(yàn)中，添加3%～5％的焦油渣后，成焦率提高了3％左右，焦炭的大塊焦率也明顯增加，M25提高了1%左右，M10有所增加，但增加值不大，焦炭質(zhì)量指標(biāo)基本能滿足二級(jí)冶金焦的標(biāo)準(zhǔn)。
    工業(yè)焦?fàn)t的試驗(yàn)結(jié)果與20kg實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，由此可見，在散裝及頂裝煤的工業(yè)焦?fàn)t上進(jìn)行焦油渣配煤煉焦是可行的。
 
4   結(jié)論
    （1）在頂裝煤的煉焦工藝條件下，添加3%～5％焦油渣代替1/3焦煤進(jìn)行配煤煉焦，在技術(shù)上是可行的。
    （2）焦油渣摻入配煤中煉焦，可明顯增加焦炭的塊焦率；另外，為保證焦炭的質(zhì)量，控制焦油渣的粒度至關(guān)重要。
    （3）采用焦油渣配煤煉焦，既解決了焦化廠焦油帶來的環(huán)境污染問題，又節(jié)省了煤源，達(dá)到了能源的二次利用，由于焦油渣可替代部分1/3焦煤，為焦化廠提供了降本增效的新途徑。
    （4）焦油渣配煤煉焦技術(shù)具有一定的實(shí)用價(jià)值，但在實(shí)際應(yīng)用中，其存在的主要問題是配煤工藝設(shè)備的選擇，即選擇合理的焦油渣研磨設(shè)備是保證焦油渣達(dá)到規(guī)定粒度指標(biāo)要求的關(guān)鍵。
?