配煤炼焦优化设计方案探讨

配煤炼焦优化设计方案探讨

王耀周达胡关能

（1.2.3.云南省煤炭产品质量检验站云南昆明650000）

摘要：本文分析配煤方案对两种煤进行相配，根据配煤的目标值和原料煤的煤质数据计算配煤比。确定配煤比时，配煤产品的主要指标发热量和硫分的理论值与其目标值要有适量的余地，即发热量应高于目标值，而硫分应低于目标值。通过采用多项参数建立起数学模型，使配煤炼焦设计方案得到优化。

关键词：配煤；炼焦；配煤比；

中图分类号：P618.11文献标志码文章编号

1影响炼焦质量的常见因素

1.1水分

配合煤是由多种性质不同的单种煤按照一定比例混合而成的，配合煤中的水分总量也可通过单种煤水分相加得出。水分对于配煤炼焦带来的影响主要体现在两方面：其一是影响炼焦的热量消耗。其二是增加了结焦的时间。因此，需要将配合煤中的水分控制在一定范围之内，以保证炼焦质量。

1.2灰分

配合煤灰分的计算方式与水分相同，都是通过单种煤加权平均的形式计算。在实际炼焦过程中，配合煤中90%以上的灰分都会转移到焦炭中，而灰分作为一种高硬度的无机物，如果焦炭中灰分比例过高，则会导致焦炭的粘接性降低。

1.3硫分

实践表明，炼焦煤中的硫分约有80%～85%转入焦炭，而在高炉炉料中又有80%左右的硫分来自焦炭。当焦炭中的硫分增高时，由于它是酸性物质，就需要增大高炉炉渣的碱度和投入更多的石灰石数量，以中和硫分使之变成炉渣排出。这样就会降低高炉产量及冶炼强度并提高焦比。在一般情况下，焦炭的硫分每增加0.l%，焦比就会升高1.5%左右，高炉生产能力降低2%～2.5%。

1.4挥发分

在配煤炼焦过程中，挥发分过高，收缩度大，易造成焦炭平均粒度成条状减小，抗碎强度降低，焦炭气孔壁薄，气孔率增大。挥发分过低，收缩度小，易造成炉墙压力增大，从而造成推焦困难，损坏焦炉设备。

1.5粘结性指标

粘结性是评价炼焦用煤的一项主要指标，煤的粘结性是煤结焦的必然条件，与煤的结焦性密切相关，炼焦用煤必须具有一定的粘结性；炼焦煤中以肥煤的粘结性最好。

1.6胶质层

烟煤在干馏条件下加热到一定的温度范围时，表面逐层热分解，形成胶体状态，再逐渐固结成焦炭。是烟煤的一种特性，也是烟煤分类的一种指标。胶质层厚度越大，煤越容易结焦。

2优化配煤炼焦设计方案前期工作

2.1成立配合煤炼焦实验小组

首先，抽调单位资深技术人员组成配合煤炼焦实验小组。通过开展数据收集和实地调查，坚持就近取煤的原则。其次，拟定配煤方案。要求技术人员进行实地勘测，掌握本地煤源情况，包括煤矿的位置分布、生产能力等。最后，开展煤样的分析工作，主要的测定内容主要已工业分析指标为准，并如实、详细地做好实验记录，作为配煤炼焦的参考依据。

2.2确定配合煤的质量要求

配合煤的质量要求分为多个方面，除了上文中提及的因素外，还有膨胀压力以及胶质层等。为了全面提升配煤炼焦的效果，需要全面掌握焦炭产品对原料煤各项指标的具体要求。

3建立配煤炼焦数学模型

3.1约束条件的提出

动力配煤的基本约束条件。假设有n种单煤，要配制有m个技术指标T的动力配煤，若第种单煤经过化验得出第个技术指标为，又设第种单煤在配煤中的质量分数为，那么用种单煤配制出的第个技术指标则为：。

如，为适应某一动力设备或用户要求的第个技术指标上限为，下限为，则用种单煤配制的第个技术指标就必须在之间。即

4配煤炼焦优化方案的应用效果分析

本文的配煤炼焦优化设计方案是以单价最低作为目标，所以在配煤比上多以单价低的煤为主，主焦煤没有选用，能在这样的煤质基础上，焦炭M40能达到76％，已经很成功。

参考文献

[1]吕青.思维进化和支持向量机理论及其在炼焦配煤优化中的应用研究[D].太原理工大学,2011(07).

[2]杨邵鸿.基于焦炭质量预测模型的炼焦配煤优化技术的研究与应用[D].东北大学,2014(11).

[3]吴利波,杨光喜.利用EXCEL中DAVERAGED等函数建立捣固配煤优化炼焦预测系统[C].中国炼焦行业协会二次理事大会.2017.