70kg小焦?fàn)t的焦油渣配煤實(shí)驗(yàn)研究

劉文秋

（河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063004）

焦油渣是煉焦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的黏稠狀、易黏結(jié)廢渣，主要成分為焦粉、煤塵和煤焦油、瀝青。目前，焦化企業(yè)對(duì)焦油渣的處理方式為外排或堆積，這種方式既造成了環(huán)境的污染，又造成了資源的浪費(fèi)［1］。自20世紀(jì)80年代，國(guó)內(nèi)外許多研究人員一直致力于尋求焦油渣的合理利用方案，尤其是在配煉焦煤工藝中的應(yīng)用［2］。利用焦油渣進(jìn)行配煤煉焦，一方面，消除了焦油渣對(duì)環(huán)境的污染；另一方面，在一定程度上提高了冶金焦的質(zhì)量，解決了煉焦過(guò)程中利用高揮發(fā)分弱黏結(jié)煤配煤煉焦的問(wèn)題［3］。所以，在配合煤中添加一定比例的煉焦廢棄物焦油渣煉焦的新工藝有大好的發(fā)展前景。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料及來(lái)源

1）煉焦用煤：煉焦配合煤主要來(lái)自唐山中潤(rùn)煤化工有限公司的煉焦車(chē)間。煉焦實(shí)驗(yàn)中基本的主用煉焦煤為東歡坨氣煤、新西蘭肥煤、唐山礦1/3焦煤、宏勝焦煤、潞安瘦煤。用煤的工業(yè)分析數(shù)據(jù)及黏結(jié)指數(shù)見(jiàn)表1。

2）焦油渣：焦油渣主要來(lái)自于中潤(rùn)煤化工有限公司，主要物性數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表1 煉焦用煤的工業(yè)分析數(shù)據(jù)及黏結(jié)指數(shù)

表2 焦油渣的主要物性數(shù)據(jù)

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟及配煤方案

1.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟

首先，進(jìn)行焦油渣的收集、分類(lèi)和破碎；其次，按制訂的實(shí)驗(yàn)方案做好配合煤的制備；最后，進(jìn)行600g坩堝煉焦實(shí)驗(yàn)和70kg小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)。為確保實(shí)驗(yàn)條件的統(tǒng)一性和驗(yàn)證放大實(shí)驗(yàn)的效果，整個(gè)小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)煤種不變。具體實(shí)驗(yàn)步驟參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 配煤方案

基于配煤煉焦理論制訂配煤煉焦的方案，見(jiàn)表3。

表3 基礎(chǔ)配煤方案

在制好基準(zhǔn)煉焦樣的基礎(chǔ)上分別添加配比為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%、1%、3%、5%、7%的焦油渣，混合均勻。

2 結(jié)果與分析

2.1 焦油渣的添加量對(duì)焦炭產(chǎn)率的影響

基于配煤煉焦理論，對(duì)坩堝焦實(shí)驗(yàn)與小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)，在放大實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，對(duì)焦炭的產(chǎn)率及焦炭的性質(zhì)沒(méi)有太大影響。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。

圖1 焦炭產(chǎn)率的比對(duì)

2.2 焦油渣添加量對(duì)焦炭性質(zhì)的影響

根據(jù)坩堝焦、小焦?fàn)t及焦?fàn)t生產(chǎn)過(guò)程中添加焦油渣配煤煉焦實(shí)驗(yàn)中焦炭性質(zhì)的測(cè)定分析，得到不同焦油渣添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)焦炭性質(zhì)的影響。見(jiàn)表4。

通過(guò)表4數(shù)據(jù)看出，隨著焦油渣的配比增大，對(duì)焦炭的反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度都有明顯的影響，與空白實(shí)驗(yàn)比對(duì)發(fā)現(xiàn)，添加3%左右的焦油渣進(jìn)行配煤煉焦得到的焦炭具有較好的熱反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度，這對(duì)焦化廠追求高質(zhì)量焦炭、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有不可估量的作用。

表4 焦油渣配煤煉焦實(shí)驗(yàn)結(jié)果 %

3 結(jié)論

1）通過(guò)小焦?fàn)t的放大實(shí)驗(yàn)與坩堝焦實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)發(fā)現(xiàn)，小焦?fàn)t的放大實(shí)驗(yàn)是成功的，并且小焦?fàn)t的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)較好。

2）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，焦油渣的添加量在3%左右對(duì)配合煤的性質(zhì)改善比較明顯，在焦炭性質(zhì)改善上的效果也比較明顯。

［1］ 項(xiàng)茹，宋子連，薛改鳳，等.單種焦煤結(jié)焦性能及其混配性研究［J］.武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，35（1）：16-18.

［2］ 朱銀惠.煤化學(xué)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［3］ 馬世文，余世云，徐斌，等.焦油渣的綜合利用［J］.冶金動(dòng)力，2003（5）：17.