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1 前言

高爐大型化、噴吹煤粉等技術(shù)的應(yīng)用，使焦比大幅度下降，焦炭在高爐中停留時(shí)間加長(zhǎng)，其料柱骨架作用更加突出，這對(duì)焦炭質(zhì)量提出了更高的要求。增加煉焦配煤中優(yōu)質(zhì)煉焦煤的配入比例是提高焦炭質(zhì)量的有效和通常做法。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展極大地拉動(dòng)了鋼鐵生產(chǎn)的高速增長(zhǎng)，因而強(qiáng)力帶動(dòng)了煉焦生產(chǎn)的高速度發(fā)展，焦化行業(yè)連續(xù)數(shù)年快速發(fā)展，2006年焦炭產(chǎn)量達(dá)到29768萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)17．14％，機(jī)焦26279萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)19．44％，占88．28％，焦炭出口1450萬(wàn)噸。焦炭產(chǎn)能的快速擴(kuò)張導(dǎo)致煉焦煤供應(yīng)緊張，煉焦煤價(jià)格大幅度升高，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，提高焦炭質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，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)。

選擇合適的備煤工藝及煉焦新技術(shù)、以煤巖學(xué)理論和實(shí)踐為基礎(chǔ)，通過(guò)合理選擇原料煤、優(yōu)化煉焦配煤，以期達(dá)到合理利用煤炭資源，降低主焦煤和肥煤的配入量，降低生產(chǎn)成本和提高焦炭質(zhì)量，是焦化企業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)展與資源利用相協(xié)調(diào)和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。

2 噴吹煤粉的大型高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求

隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，高爐大型化、噴吹煤粉技術(shù)和精料技術(shù)應(yīng)用，使焦比大幅度下降，焦炭在高爐中停留時(shí)間加長(zhǎng)，其料柱骨架作用更加突出，這要求焦炭的化學(xué)指標(biāo)、冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度和熱態(tài)性能均應(yīng)提高。尤其是反映熱態(tài)性能的反應(yīng)性(CRI)、反應(yīng)后強(qiáng)度(CSR)應(yīng)達(dá)到較高指標(biāo)，以彌補(bǔ)焦炭在高爐中停留時(shí)間延長(zhǎng)帶來(lái)的碳溶反應(yīng)加劇的問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)于大型高爐，可考慮適當(dāng)加大入爐冶金焦的平均粒度，以抵消碳溶反應(yīng)帶來(lái)的粒度減小，使高爐風(fēng)口焦保持合適的粒度，確保高爐的透氣性。

我國(guó)鋼鐵企業(yè)眾多，高爐容積從數(shù)百立方米到四、五千立方米，高爐噴吹煤粉量從幾十千克到二百千克不等，對(duì)焦炭質(zhì)量的要求不同。各鋼鐵企業(yè)應(yīng)根據(jù)各自高爐實(shí)際設(shè)定焦炭質(zhì)量指標(biāo)，不宜盲目追求高的焦炭質(zhì)量指標(biāo)，以節(jié)省優(yōu)質(zhì)煉焦煤、降低生產(chǎn)成本。

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)：Aad≤12．5、St,d≤0．7、M40≥82、M10≤7、CRI≤30、CSR≥57。有些企業(yè)的焦炭質(zhì)量遠(yuǎn)高于以上指標(biāo)。

3 采用備煤新工藝新技術(shù)。穩(wěn)定、提高焦炭質(zhì)量

3．1 搗固煉焦技術(shù)

將煉焦煤料在爐外搗固成煤餅再裝爐煉焦，使裝爐煤堆積密度提高到950～1150kg／m3，一般可使焦炭機(jī)械強(qiáng)度M40提高1%～6％，M10降低2%～4%，反應(yīng)后強(qiáng)度CSR提高1％～6％。搗固煉焦工藝可以多配氣煤、l／3焦煤、肥氣煤，合理利用我國(guó)煤炭資源。近年來(lái)，我國(guó)搗固煉焦技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，炭化室高4．3米搗固焦?fàn)t已推廣應(yīng)用，5．5米搗固焦?fàn)t也已成功用于生產(chǎn)。根據(jù)中國(guó)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)焦炭煤資源專業(yè)委員會(huì)的調(diào)研(見表l，表2)，搗固焦?fàn)t可以大量配用價(jià)格較低的氣煤、1／3焦煤、瘦煤，明顯降低了煉焦配煤成本，合理利用了煤炭資源，為企業(yè)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益并產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益。

3．2 配型煤煉焦技術(shù)

將煉焦裝爐煤的一部分從備煤系統(tǒng)切出配加粘結(jié)劑后壓制成型煤，再與其余散狀煤料混合裝爐煉焦，由于煤料堆積密度的提高和粘結(jié)劑對(duì)煤料的改質(zhì)作用，可顯著改善焦炭質(zhì)量。

中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院與包鋼、鞍鋼合作進(jìn)行的配型煤煉焦工業(yè)爐孔試驗(yàn)表明，在型煤配比30％時(shí)，取得了可以多配入弱粘結(jié)煤8～12％，M40提高2～3％，M10改善0．5～1．0％的明顯效果。該工藝可提高焦炭質(zhì)量和多配入弱粘結(jié)性煤，擴(kuò)大煉焦煤資源。

寶鋼一期工程和三期工程從日本引進(jìn)了配型煤技術(shù)，應(yīng)用至今，型煤配人量15％～30％。

3．3 煤調(diào)濕工藝

煤調(diào)濕工藝是新日鐵于上個(gè)世紀(jì)80年代開發(fā)的技術(shù)。旨在降低裝爐煤水分，減少由于洗煤廠脫水工藝及氣候影響造成的裝爐煤水分波動(dòng)。經(jīng)煤調(diào)濕后，配煤水分控制在6％左右。用此工藝技術(shù)有助于提高焦炭質(zhì)量(包括冷態(tài)強(qiáng)度和熱態(tài)強(qiáng)度)、增加焦?fàn)t生產(chǎn)能力、降低煉焦耗能、穩(wěn)定焦?fàn)t操作、減少煉焦污水、延長(zhǎng)焦?fàn)t壽命。其缺點(diǎn)是運(yùn)煤過(guò)程易揚(yáng)塵、炭化室易結(jié)石墨、焦油渣量增大。

如某廠采用煤調(diào)濕技術(shù)，煤的水分由11％左右降至6．5%，焦?fàn)t生產(chǎn)能力提高7～8％，焦?fàn)t加熱煤氣消耗減少500kJ／kg，剩余氨水減少30％，焦炭機(jī)械強(qiáng)度相應(yīng)提高。

目前，日本煤調(diào)濕多采用干熄焦所產(chǎn)蒸汽直接加熱的工藝設(shè)備或用煙道氣直接流化干燥的流化床干燥器。我國(guó)也有多家單位在開發(fā)該項(xiàng)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備并已取得明顯進(jìn)展，建議相關(guān)單位加強(qiáng)合作、加大對(duì)該技術(shù)的開發(fā)力度，爭(zhēng)取該技術(shù)早日應(yīng)用于生產(chǎn)。

3．4 配合煤選擇粉碎工藝

該工藝是先將配合煤送入流化床風(fēng)選機(jī)內(nèi)進(jìn)行分級(jí)。細(xì)粒煤被風(fēng)帶出作為產(chǎn)品，而比重大的、粒子粗的、灰份高的煤粒沉于床底，用刮板機(jī)運(yùn)出進(jìn)行兩次粉碎后再進(jìn)入風(fēng)選機(jī)風(fēng)選，如此循環(huán)操作。由于該工藝將<3mm的細(xì)粒煤先從配合煤中分離出來(lái)，大顆粒煤進(jìn)入粉碎機(jī)粉碎，降低了粉碎機(jī)的負(fù)荷節(jié)省了電力。比重大的、粒子粗的、灰份高的煤粒經(jīng)過(guò)重復(fù)粉碎和風(fēng)選也達(dá)到合理的粒度，使不同粒級(jí)煤料性質(zhì)更接近，使裝爐煤的粒度分布和細(xì)度合理，提高了煤料堆密度，從而提高了焦?fàn)t產(chǎn)量，改善了焦炭質(zhì)量。酒泉鋼鐵公司焦化廠引進(jìn)俄羅斯風(fēng)動(dòng)選擇粉碎工藝技術(shù)，并已生產(chǎn)應(yīng)用。該工藝提高焦?fàn)t生產(chǎn)能力2％，焦炭M40提高1．46％、M10改善0．5％。

風(fēng)動(dòng)選擇粉碎工藝對(duì)入選煤水分有嚴(yán)格控制要求，即必須小于9．0％。由于中國(guó)煉焦精煤中滲入煤泥，故水分偏高。特別是南方地區(qū)，因雨季長(zhǎng)，水分就更大一些，難以達(dá)到要求。因此，該工藝的直接推廣受到了限制。

3．5 風(fēng)選調(diào)濕工藝

中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)工藝技術(shù)研究開發(fā)的煉焦煤風(fēng)動(dòng)選擇粉碎和水分控制技術(shù)(簡(jiǎn)稱風(fēng)選調(diào)濕技術(shù))，針對(duì)我國(guó)煉焦煤水分大的特點(diǎn)，采用流化床技術(shù)，利用焦?fàn)t煙道氣等代替空氣作為沸騰介質(zhì)，將煤料風(fēng)動(dòng)選擇粉碎和水分控制結(jié)合為一體。其主要特點(diǎn)：(1)在煉焦配煤中可多用氣煤和1／3焦煤，少用焦煤和肥煤；(2)提高焦炭強(qiáng)度，改善焦炭質(zhì)量；(3)可降低焦?fàn)t耗熱量5％，焦?fàn)t生產(chǎn)能力提高5～l0％；(4)投資少，回收期短，回收期約2～3年。

中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院與本鋼合作建成了我國(guó)第一套處理能力為1000kg／h風(fēng)選調(diào)濕試驗(yàn)裝置。對(duì)鞍鋼、本鋼、寶鋼煉焦煤進(jìn)行了風(fēng)選調(diào)濕試驗(yàn)，并進(jìn)行了半工業(yè)性煉焦試驗(yàn)，取得了提高焦炭質(zhì)量等明顯效果：

(1)改善煉焦煤的粒度組成，各粒級(jí)煤質(zhì)變化趨于均勻；

(2)裝爐煤堆積密度提高4．0％-6%；

(3)提高焦炭強(qiáng)度：M40提高0．5～2．5個(gè)百分點(diǎn)，M10改善0．5～1．5個(gè)百分點(diǎn)；

(4)焦炭反應(yīng)性降低0．7～2．6個(gè)百分點(diǎn)，反應(yīng)后強(qiáng)度提高0．2～2．4個(gè)百分點(diǎn)；

(5)在保持焦炭質(zhì)量不變或略有提高的情況下，可多配用弱粘結(jié)性煤10～12％。

該項(xiàng)技術(shù)已獲得國(guó)家發(fā)明專利，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用推廣階段。

4 推廣干熄焦技術(shù)，提高焦炭質(zhì)量

干熄焦是采用惰性循環(huán)氣體熄焦的技術(shù)，具有節(jié)能、環(huán)保和提高焦炭質(zhì)量三大優(yōu)點(diǎn)。

干熄焦與濕熄焦相比，焦炭的M40提高3％～8%，M10降低0．3%～1％，反應(yīng)后強(qiáng)度CSR提高1％～6%。干熄焦炭用于高爐冶煉可以降低高爐焦比，提高高爐的生產(chǎn)能力，對(duì)于采用富氧噴吹煤粉的大型高爐效果更加顯著。國(guó)外文獻(xiàn)認(rèn)為大型高爐采用干熄焦炭冶煉可降低焦比2％，提高高爐生產(chǎn)能力1％。日本采用干熄焦炭高爐焦比降低約20kg／t鐵。保持焦炭質(zhì)量不變，采用干熄焦技術(shù)可降低資源緊張的焦煤和肥煤的配入量，合理利用煤炭資源，降低煉焦成本。

干熄焦可回收80%～83％的紅焦顯熱，平均1噸焦炭可回收3．9Mpa，450℃蒸汽0.5～0.59噸。對(duì)于100萬(wàn)t／a焦化廠而言相當(dāng)于減少了8～l0萬(wàn)噸動(dòng)力煤的消耗，從而減少了燃煤而產(chǎn)生的溫室氣體CO2及SO2的排放量，還減少了濕熄焦所產(chǎn)生的有害物和粉塵對(duì)大氣的污染。可見干熄焦技術(shù)還有節(jié)能、環(huán)保、減排的作用。

鞍山華泰干熄焦工程技術(shù)有限公司在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的支持下，實(shí)現(xiàn)了干熄焦技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，使投資明顯下降，國(guó)內(nèi)大中型鋼鐵企業(yè)建設(shè)熱情高漲，獨(dú)立焦化企業(yè)也已開始建設(shè)干熄焦項(xiàng)目進(jìn)行溫室氣體減排交易。目前我國(guó)干熄焦產(chǎn)能已達(dá)4600萬(wàn)噸，相對(duì)于30000萬(wàn)噸的產(chǎn)能還有相當(dāng)大的發(fā)展空間，國(guó)家應(yīng)進(jìn)一步在產(chǎn)業(yè)政策和稅收等方面出臺(tái)相應(yīng)鼓勵(lì)政策和措施，促進(jìn)干熄焦技術(shù)在焦化企業(yè)的廣泛應(yīng)用，為我國(guó)溫室氣體減排、節(jié)約資源作出貢獻(xiàn)。

5 推動(dòng)配煤技術(shù)進(jìn)步，穩(wěn)定、提高焦炭質(zhì)量

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)量有了明顯的提高一一焦炭的冷、熱態(tài)強(qiáng)度提高，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)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，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)配煤是解決這一問(wèn)題的有效方法。

5．1 采用煤巖配煤技術(shù)開展科學(xué)配煤

5．1．1 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)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，這可用反射率分布圖來(lái)說(shuō)明?；钚猿煞值馁|(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，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。

5．1．2 煤巖學(xué)在煉焦煤采購(gòu)和日常管理中的應(yīng)用

(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，有利于找到煤種適宜、煤質(zhì)穩(wěn)定并可保障供應(yīng)的供煤基地。

(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。同一廠家不同批次來(lái)煤，有時(shí)盡管常規(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。

對(duì)人廠原料煤進(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。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)煤煤源發(fā)生的變化。

5．1．3 煤巖學(xué)在煤場(chǎng)管理中的應(yīng)用

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，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，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，從而合理利用煤資源，降低了配煤成本

5．1．4 煤巖學(xué)在優(yōu)化配煤中的應(yīng)用

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，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。

5．2 應(yīng)用煤巖學(xué)進(jìn)行焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)

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。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。由于煤巖指標(biāo)的采用，使配煤水平和焦炭質(zhì)量指標(biāo)預(yù)測(cè)精度明顯提高，中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院所做的研究工作證明了以上觀點(diǎn)，見表3、4、5、6．

5．3 建立配煤專家系統(tǒng)

信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)使建立配煤專家系統(tǒng)成為可能。在建立了焦炭質(zhì)量數(shù)值預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)上結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)、煤焦數(shù)據(jù)庫(kù)、生產(chǎn)管理流程可以建立針對(duì)具體焦化廠的配煤專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、煤場(chǎng)管理模塊、焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)模型模塊、配煤優(yōu)化系統(tǒng)模塊四部分。

配煤專家系統(tǒng)的應(yīng)用將煤資源、煤質(zhì)指標(biāo)、煤炭?jī)r(jià)格、焦炭質(zhì)量要求、專家經(jīng)驗(yàn)、煤焦歷史數(shù)據(jù)等諸多因素相互關(guān)聯(lián)，采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法進(jìn)行數(shù)值預(yù)測(cè)和方案優(yōu)化，達(dá)到少用優(yōu)質(zhì)焦、肥煤，合理利用煤炭資源，降低配煤成本，提高配煤技術(shù)水平、管理水平和自動(dòng)化水平等目的。

配煤專家系統(tǒng)作為一種智能控制系統(tǒng)，充分吸收了焦化領(lǐng)域?qū)＜以谂涿簾捊诡I(lǐng)域的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，綜合了煤巖學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中的預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量、煤場(chǎng)單種煤的日常檢測(cè)及分類、配煤優(yōu)化等功能。專家經(jīng)驗(yàn)、煤巖配煤理論和現(xiàn)代科技的緊密結(jié)合使配煤專家系統(tǒng)具有了強(qiáng)大的綜合性功能。中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院長(zhǎng)期從事此項(xiàng)目的研究工作，目前已開始為廣大焦化企業(yè)提供相關(guān)的技術(shù)服務(wù)。

5．4 重視煤灰成份對(duì)焦炭質(zhì)量的影響

焦炭的機(jī)械強(qiáng)度和熱強(qiáng)度都與煤階、煤的粘結(jié)性及焦炭光學(xué)顯微組織、氣孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度還與煉焦煤中灰成分有很大關(guān)系。煤灰成分中的堿金屬、堿土金屬和金屬氧化物對(duì)焦炭與CO2反應(yīng)具有明顯的催化作用，致使焦炭反應(yīng)性增大、反應(yīng)后強(qiáng)度下降。因此，焦化企業(yè)應(yīng)將煤灰成分作為焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度的預(yù)測(cè)參數(shù)，并作為煉焦煤日常采購(gòu)、管理和配煤的控制指標(biāo)。

6 拓展煉焦煤資源

6．1 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，開采和使用比例嚴(yán)重失調(diào)。為解決我國(guó)焦化企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展與煉焦煤資源供應(yīng)的協(xié)調(diào)問(wèn)題，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)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。

6．2 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)性煤的配人量或增加弱粘結(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)裝煤困難和上升管結(jié)石墨等問(wèn)題，可采用與煤料壓塊裝爐一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。

7 結(jié)語(yǔ)

推動(dòng)備煤煉焦技術(shù)進(jìn)步、拓展煉焦煤資源、以煤巖學(xué)理論和實(shí)踐為基礎(chǔ)，通過(guò)合理選擇原料煤、優(yōu)化煉焦配煤，可以合理利用煤炭資源，穩(wěn)定和提高焦炭質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)我國(guó)煉焦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，從而保障我國(guó)鋼鐵行業(yè)發(fā)展，進(jìn)而保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)約資源、節(jié)能減排的目標(biāo)。

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