煉焦煤

《BP世界能源統(tǒng)計(jì)2007》數(shù)據(jù)顯示，2006年末全球探明的煤炭可采儲(chǔ)量總計(jì)9090.64億噸，可采年限為147年。根據(jù)煤炭變質(zhì)程度，煤炭探明儲(chǔ)量中焦煤不到資源量的1/10。世界焦煤資源中，肥煤、主焦煤、瘦煤約占1/2，其經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量約5000億噸，其中低灰、低硫的優(yōu)質(zhì)焦煤資源大約僅有600億噸。世界焦煤資源中，約有1/2 分布在亞洲地區(qū)，1/4 分布在北美洲地區(qū)，其余1/4 則分散在世界其它地區(qū)。從焦煤查明資源儲(chǔ)量情況看，中國焦煤資源占世界25%左右，具備比較優(yōu)勢(shì) 。

我國的煉焦煤儲(chǔ)量低，優(yōu)質(zhì)資源稀缺。我國煉焦煤的儲(chǔ)量僅為2,758億噸，占全國查明煤炭資源儲(chǔ)量的27%。其中，氣煤占我國煤炭總資源量的13.75%、肥煤占3.53%，主焦煤占5.81%，瘦煤占4.01%。去除高灰、高硫、難洗選、不能用于煉焦的部分，優(yōu)質(zhì)的焦煤和肥煤的資源稀缺，占查明煤炭資源儲(chǔ)量的比例不足6%和3%。

與我國豐富的煤炭資源相比，中國煉焦煤資源相對(duì)稀缺，儲(chǔ)量僅占我國煤炭總量的25.4%，在找礦方面幾乎沒有新的發(fā)現(xiàn)。其中粘結(jié)性差、適合作配煤的氣煤儲(chǔ)量占到近一半，而強(qiáng)粘結(jié)性的主焦煤和肥煤僅占煤炭總儲(chǔ)量的3.53%和5.81%，也就是說，煉焦煤的主要配煤品種—主焦煤和肥煤合計(jì)僅占焦煤總儲(chǔ)量比重為36%左右。

在我國煉焦原煤產(chǎn)量中，以焦煤、氣煤、1/3焦煤和氣肥煤產(chǎn)量較高，肥煤、貧瘦煤和瘦煤的產(chǎn)量較低。我國焦煤的生產(chǎn)能力最大，其次為氣煤和1/3焦煤。優(yōu)質(zhì)的煉焦煤，例如肥煤的生產(chǎn)能力僅為8400萬噸左右。2010年全國煉焦原煤產(chǎn)量11.14億噸，煉焦煤精煤產(chǎn)量60792萬噸，其中焦煤原煤產(chǎn)量為21885萬噸，占煉焦原煤總產(chǎn)量的19.6%；焦煤精煤產(chǎn)量為10942萬噸，占煉焦煤精煤總產(chǎn)量的18.0%。

從歷年各地區(qū)煉焦煤產(chǎn)量來看，中國焦煤產(chǎn)量主要集中在華北地區(qū)，西南地區(qū)和東北地區(qū)次之。從具體省份看，我國煉焦煤產(chǎn)量主要集中在山西、河北、河南、安徽和山東等省，這幾個(gè)省的核定生產(chǎn)能力之和占全國的57.3%。山西省作為我國的產(chǎn)煤大省，其煉焦煤的核定生產(chǎn)能力接近全國核定生產(chǎn)能力的三分之一，其生產(chǎn)的煤種主要以焦煤為主，比例達(dá)到36.4%。　山東省是我國的煉焦煤產(chǎn)量大省，僅次于山西，但是山東省的焦煤產(chǎn)量非常少，僅占全省煉焦煤產(chǎn)量的0.1%，而氣煤比例最大，達(dá)全省煉焦煤的55.07%，其次為氣肥煤，達(dá)23.21%主要分布于新汶和肥城等礦區(qū)的統(tǒng)配、地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，因此山東省的煉焦煤主要以高揮發(fā)分煤為主。

2010年，全國煉焦精煤統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量60792萬噸，其中山西統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量最多，達(dá)13788萬噸，河北據(jù)第二位，達(dá)10915萬噸。3—6位分別是山東、黑龍江、安徽、河南。山西省的煉焦洗精煤中以焦煤和肥煤比例較大，而在山東省的煉焦精煤中則以低變質(zhì)、結(jié)焦性較弱的氣煤和1/3焦煤的比例較大。

2008年以來，我國煉焦煤生產(chǎn)能力增加幅度相對(duì)較小，小煤礦政策性停產(chǎn)，導(dǎo)致煉焦煤供給緊張，尤其是焦、肥煤生產(chǎn)能力增加較少。根據(jù)中國煤炭運(yùn)銷協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2008年主要煉焦煤企業(yè)新增煉焦煤原煤生產(chǎn)能力1245萬噸，2009年全國16家重點(diǎn)企業(yè)新增煉焦煤原煤生產(chǎn)能力1365萬噸，2009年之后，隨著我國晉中、兩淮、河南、冀中、云貴等煉焦煤大型基地建設(shè)進(jìn)入新井投放期及我國煉焦煤資源整合重組、資產(chǎn)化管理的步伐加快，煉焦煤采選后勁和供給能力有所增加。

在鋼鐵、冶金、化工、有色金屬、機(jī)械制造等行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，強(qiáng)力拉動(dòng)了焦炭市場需求。同時(shí)，我國焦炭行業(yè)呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步、市場需求旺盛、生產(chǎn)和消費(fèi)快速發(fā)展的勢(shì)頭，盡管產(chǎn)能過剩，但供需基本保持平衡。2009—2020年，在國內(nèi)需求趨緩與焦炭行業(yè)限產(chǎn)、停產(chǎn)自律的作用下，預(yù)計(jì)我國焦炭行業(yè)的供求關(guān)系將保持平衡狀態(tài)。受鋼鐵行業(yè)和焦炭行業(yè)需求增長下滑影響，預(yù)計(jì)2010—2020年，中國煉焦精煤需求量將增長緩慢，強(qiáng)粘煉焦煤需求緊缺矛盾將得到緩解。

中國埋藏深度在1000米以內(nèi)的煉焦煤資源80%分布在山西省和貴州省。山西省焦煤查明資源儲(chǔ)量1694.6億噸，占全國焦煤查明儲(chǔ)量61.4%；山西省焦煤可采儲(chǔ)量331.6 億噸，占全國可采儲(chǔ)量51.3%，山西省焦煤可采儲(chǔ)量和查明資源儲(chǔ)量均位居全國首位。焦煤查明資源儲(chǔ)量占全國第二、三、四、五位的分別是安徽省236.2 億噸、山東省172.7 億噸、貴州省98.6 億噸、黑龍江省98.2 億噸 。

中國煤炭資源相對(duì)豐富，煉焦煤資源占世界煉焦煤資源儲(chǔ)量的26. 25 %，但煉焦煤品種結(jié)構(gòu)不合理，其中肥煤、焦煤等主要煉焦煤資源儲(chǔ)量較少，主焦煤占總儲(chǔ)量的23.6%，肥煤、氣肥煤占12.8%，氣煤,1 /3焦煤占45.7%，貧煤、貧瘦煤占15.7%，結(jié)構(gòu)矛盾十分突出，且分布不均，主要集中在山西、安徽、山東、貴州、黑龍江、河北、河南、新疆等地。中國煉焦煤可選性差，難選和極難選煤約占62 %。全國精煤平均灰分約為10.5 %，國外精煤灰分平均為6%~ 8%，中國煉焦煤總體屬中灰、中硫煉焦精煤，高硫焦煤、肥煤所占比例超過1 /3。由于常年開采利用，低硫優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源己經(jīng)非常有限而大容積高爐和高爐的強(qiáng)化操作對(duì)焦炭質(zhì)量提出了更高要求，鋼鐵企業(yè)必須最大限度利用有限的煉焦煤資源，生產(chǎn)出高質(zhì)量焦炭以應(yīng)對(duì)高爐需求。鑒于此，煤炭企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)煤質(zhì)分析、評(píng)價(jià)工作，優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)，有效利用煉焦煤資源。

根據(jù)煤炭的煤化程度由低到高，可以將煤炭分為褐煤、煙煤到無煙煤。習(xí)慣上，將具有一定的粘結(jié)性，在室式焦?fàn)t煉焦條件下可以結(jié)焦，用于生產(chǎn)一定質(zhì)量焦炭的原料煤統(tǒng)稱為煉焦煤。根據(jù)我國的煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)，煙煤中的氣煤、肥煤、氣肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤和貧瘦煤都屬于煉焦煤，而褐煤、無煙煤以及煙煤中的長焰煤、不黏煤和貧煤都屬于非煉焦煤。我國煉焦煤各煤種的儲(chǔ)量不均勻，以氣煤（包括1/3焦煤）最多，其次為焦煤。此外，尚有未分類的占1.96% 。

煉焦煤各煤種介紹

焦煤 用途：基礎(chǔ)煉、焦配煤

特點(diǎn)：是一種結(jié)焦性最好的煉焦用煤，它的碳化程度高、粘結(jié)性好，加熱時(shí)能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質(zhì)體。如用焦煤單獨(dú)煉焦，能獲得塊度大、裂紋少、強(qiáng)度高、耐磨性好的優(yōu)質(zhì)焦炭。單獨(dú)煉焦時(shí)，由于膨脹壓力大，易造成推焦困難。

肥煤 用途：基礎(chǔ)煉、焦配煤

特點(diǎn)：是粘結(jié)性最強(qiáng)、中等煤化程度的煤，加熱時(shí)能產(chǎn)生大量膠質(zhì)體。用肥煤單獨(dú)煉焦能產(chǎn)生熔融性好、強(qiáng)度高的焦炭，但焦炭的橫裂紋多，氣孔率高，易碎，因此多與粘結(jié)性較弱的氣煤、瘦煤或弱粘煤等配合煉焦。

1/3焦煤 用途：基礎(chǔ)煉、焦配煤

特點(diǎn)：是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤。具有中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性煤。用這種煤單獨(dú)煉焦時(shí)，能生成熔融性良好、強(qiáng)度較高的焦炭。煉焦時(shí)，1/3焦煤的配入量可在較寬范圍內(nèi)波動(dòng)，都能獲得強(qiáng)度較高的焦炭，這種煤也是良好的煉焦配煤中的基礎(chǔ)煤。

瘦煤 用途：基礎(chǔ)煉、焦配煤

特點(diǎn)：是煤化程度最高的煉焦煤，它的揮發(fā)分低，受熱后產(chǎn)生的膠質(zhì)體數(shù)量比焦煤少，且軟化程度高。用瘦煤單獨(dú)煉焦時(shí)，能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度較好的焦炭，但這種焦炭的耐磨強(qiáng)度較差，瘦煤作煉焦配煤用效果較好。

氣肥煤 用途：基礎(chǔ)煉、焦配煤

特點(diǎn)：是一種揮發(fā)分膠質(zhì)體厚度都很高的強(qiáng)粘性肥煤類。氣肥煤結(jié)焦性介于肥煤和氣煤之間，單獨(dú)煉焦對(duì)能產(chǎn)生大量氣體和液體化學(xué)產(chǎn)品。

氣煤 用途：基礎(chǔ)煉、焦配煤

特點(diǎn)：是一種碳化程度較低的煉焦煤，加熱時(shí)能產(chǎn)生較多的揮發(fā)分和較多的焦油，膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性低于肥煤。氣煤也能單獨(dú)煉焦，但焦炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度較差，焦炭多呈細(xì)長條且易碎，并有較多的縱裂紋。配煤煉焦肘多配入氣煤，可增加產(chǎn)氣率和化學(xué)產(chǎn)品回收率。

1/2中黏煤 用途：基礎(chǔ)煉、焦配煤

特點(diǎn)：1/2中粘煤是一種中等粘結(jié)性的中高揮發(fā)分煙煤，是碳化程度最低的煉焦煤。一部分中粘煤在單獨(dú)煉焦時(shí)能生成一定強(qiáng)度的焦炭，可作配煤煉焦的原料；粘結(jié)性較弱的另一部分中粘煤單獨(dú)煉焦時(shí)，生成的焦炭強(qiáng)度差，粉焦率較高。因此，這種煤可作氣化用煤或動(dòng)力用煤，在配煤煉焦時(shí)也可適當(dāng)配入。

煉焦煤屬于煙煤，按煤化程度由高到低依次是：貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、氣肥煤、氣煤、1/2中黏煤八種 。

按照煤炭用途進(jìn)行劃分，煉焦煤作為生產(chǎn)原料，用來生產(chǎn)焦炭，進(jìn)而用于鋼鐵行業(yè)的煤炭種類。按照煤炭用途，除用于煉焦的煉焦煤之外，還分為動(dòng)力燃料用的動(dòng)力煤，化工行業(yè)原料用的無煙煤，鋼鐵行業(yè)高爐噴吹用的噴吹煤。

黏結(jié)性是評(píng)價(jià)煉焦用煤的主要指標(biāo)，國際上通常用增鍋膨脹序數(shù)和羅加指數(shù)表示煤的黏結(jié)性，中國通常用黏結(jié)指數(shù)表征煤的黏結(jié)性。黏結(jié)指數(shù)越大，表示煉焦煤的黏結(jié)能力越強(qiáng)，黏結(jié)指數(shù)一般為0一105。按照MT/T 596-2008《煙煤黏結(jié)指數(shù)分級(jí)》可分為6級(jí)。0一5為不黏結(jié)煤5一30為弱黏結(jié)煤，30~50為中黏結(jié)煤，50~65為中強(qiáng)黏結(jié)煤，65一85為強(qiáng)黏結(jié)煤，大于85為特強(qiáng)黏結(jié)煤。煙煤黏結(jié)指數(shù)表征煤中黏結(jié)性組分的性質(zhì)，其大小與煤的煤巖組成、變質(zhì)程度、惰性物含量、煤的氧化還原程度及煤的成因等有關(guān) 。

除黏結(jié)指數(shù)外，煙煤的膠質(zhì)層指數(shù)和奧一阿膨脹度從不同側(cè)面反映了煙煤的黏結(jié)性。膠質(zhì)層指數(shù)是煉焦煤單向加熱過程中，測定瞬時(shí)產(chǎn)生的膠質(zhì)體數(shù)量，根據(jù)膠質(zhì)體產(chǎn)生規(guī)律，找出最大膠質(zhì)層厚度，以及煉焦煤的最終收縮度。

奧一阿膨脹度是根據(jù)煤受熱產(chǎn)生膠質(zhì)體時(shí)煤的膨脹程度來評(píng)價(jià)煤的黏結(jié)性，對(duì)中等以上黏結(jié)性煤有較好的區(qū)分能力，反映了膠質(zhì)體的質(zhì)和量，用膨脹度h和收縮度a表示。h表示煤塑性階段膠質(zhì)體的不透氣性和氣體的析出速度，a表示煤在半焦后的收縮度。

結(jié)焦性是煉焦煤在常規(guī)煉焦條件下煉制冶金焦炭的性質(zhì)，通常用焦炭的強(qiáng)度、粒度分布、反應(yīng)性等表示。焦?fàn)t煉焦試驗(yàn)可直觀反映煉焦煤的結(jié)焦險(xiǎn)，一般用20,40或200 kg焦?fàn)t煉焦，以試驗(yàn)焦?fàn)t所得焦炭的冷熱強(qiáng)度和粉焦率作為結(jié)焦性指標(biāo)。

煉焦煤的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括：工業(yè)分析指標(biāo)、粘結(jié)性指標(biāo)、巖相分析指標(biāo)、單種煤煉焦反應(yīng)后強(qiáng)度、單種煤成焦顯微結(jié)構(gòu)、流變性和膨脹性指標(biāo)等 。

工業(yè)分析指標(biāo) 灰分（A），硫分(S)、揮發(fā)分(V)等。

粘結(jié)性指標(biāo) 粘結(jié)指數(shù)（G）、膠質(zhì)層厚度（Y/mm）等。

巖相分析指標(biāo) 煤鏡質(zhì)組平均最大反射率（Rmax）、鏡質(zhì)組反射率分布中的標(biāo)準(zhǔn)方差（S）、活惰比（R/I）等。

單種煤煉焦反應(yīng)后強(qiáng)度 CSR

單種煤成焦顯微結(jié)構(gòu) 粗粒結(jié)構(gòu)、細(xì)粒結(jié)構(gòu)、纖維結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)構(gòu)、惰性結(jié)構(gòu)、各向同性、各向異性等。

流變性和膨脹性指標(biāo) 奧亞膨脹度、基氏流動(dòng)度等。

國產(chǎn)煉焦煤 按照中國煤炭分類及冶金行業(yè)對(duì)焦炭的要求，國產(chǎn)煉焦煤的主要質(zhì)量指標(biāo)：灰分（A），硫分(S)、揮發(fā)分(V)、粘結(jié)指數(shù)（G）、膠質(zhì)層厚度（Y/mm）等。

進(jìn)口煉焦煤 進(jìn)口煉焦煤除了采用與國內(nèi)相同的質(zhì)量指標(biāo)外，有時(shí)還附加：單種煤煉焦反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）及微量元素含量等。

冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦和有色金屬冶煉用焦的統(tǒng)稱。由于90%以上的冶金焦均用于高爐煉鐵，因此往往把高爐焦稱為冶金焦。中國制定的冶金焦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1996-94）就是高爐質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 。

煉焦煤氣化焦

氣化焦是專用于生產(chǎn)煤氣的焦炭。主要用于固態(tài)排渣的固定床煤氣發(fā)生爐內(nèi)，作為氣化原料，生產(chǎn)以CO和H2為可燃成分的煤氣。氣化過程的主要反應(yīng)有：

C O2→CO2 408177KJ

CO2 C→2CO-162142KJ

C H2O→CO H2-118628KJ

C 2H2O→CO2 2H2-75115KJ

因?yàn)楫a(chǎn)生CO和H2的過程均是吸熱反應(yīng)，需要的熱量由焦炭的氧化、燃燒提供，因此氣化焦也是氣化過程的熱源。氣化焦要求灰分低、灰熔點(diǎn)高、塊度適當(dāng)和均勻。其一般要求如下：固定炭>80%；灰分1250℃；揮發(fā)分<3.0%；粒度15-35mm和35mm兩級(jí)。冶金焦雖可以用作氣化焦，但由于受煉焦煤資源和價(jià)格等的限制，一般不用冶金焦制氣。以高揮發(fā)分粘結(jié)煤為原料生產(chǎn)的氣煤焦，塊度小、強(qiáng)度低，不適用于高爐冶煉，但它的氣化反應(yīng)性好，可取代氣化焦用于制氣。

煉焦煤電石焦

電石用焦是在生產(chǎn)電石的電弧爐中作導(dǎo)電體和發(fā)熱體用的焦炭。電石用焦加入電弧爐中，在電弧熱和電阻熱的高溫（1800-2200℃）作用下，和石灰發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，生成熔融狀態(tài)的炭化鈣（電石）。其生成過程可用下列反應(yīng)式表示：

CaO 3C→CaC2 CO-46.52KJ

電石用焦應(yīng)具有灰份低、反應(yīng)性高、電阻率大和粒度適中等特性，還要盡量除去粉末和降低水分。其化學(xué)成分和粒度一般應(yīng)符合如下要求：固定碳大于84%，灰份小于14%，揮發(fā)份小于2%，硫份小于1.5%，磷分小于0.04%，水分小于1.0%，粒度根據(jù)生產(chǎn)電石的電弧爐容量而定：

粒度合格率要求在90%以上。

煉焦煤鐵合金焦

鐵合金焦是用于礦熱爐冶煉鐵合金的焦炭。鐵合金焦在礦熱爐中作為固態(tài)還原劑參與還原反應(yīng)，反應(yīng)主要在爐子中下部的高溫區(qū)進(jìn)行。以冶煉硅鐵合金為例，其反應(yīng)式為 ：

SiO2（液） 2C（固）=Si（液） 2CO（氣）

隨著反應(yīng)的進(jìn)行，焦炭中的固定碳不斷消耗，主要以CO形式從爐頂逸出。焦炭灰份中的三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂和五氧化二磷等，部分或大部分被還原出來，進(jìn)入合金中；未參加反應(yīng)的部分進(jìn)入爐渣。焦炭中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后揮發(fā)掉。冶煉不同品種的鐵合金，對(duì)焦炭質(zhì)量的要求不一，生產(chǎn)硅鐵合金時(shí)對(duì)焦炭質(zhì)量要求最高，所以能滿足硅鐵合金生產(chǎn)的鐵合金焦，一般也能滿足其他鐵合金生產(chǎn)的要求。

焦炭質(zhì)量要求。固定碳含量高，灰份低，灰中有害物質(zhì)三氧化二鋁和五氧化二磷等的含量要少，焦炭反應(yīng)性好，焦炭電阻率特別是高溫電阻率要大，揮發(fā)份要低，有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和食糧的塊度，水分少而穩(wěn)定。

中國冶標(biāo)（YB/T034-92）規(guī)定了鐵合金焦的技術(shù)要求，要求粒度為2-8mm，8-20mm，8-25mm。

煉焦煤型焦

型焦是由煤粉等原料加壓成型煤，再經(jīng)炭化等后處理制成的一種新型焦炭。型焦品種較多，按制備工藝可分為冷壓型焦和熱壓型焦兩類；按用途可分為高爐型焦和鑄造型焦等；按所用原料可分為褐煤型焦和無煙煤型焦等。

煉焦煤焦炭質(zhì)量指標(biāo)

焦炭是高溫干餾的固體產(chǎn)物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規(guī)則的孔孢結(jié)構(gòu)體（或孔孢多孔體）。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強(qiáng)度，其指標(biāo)一般以裂紋度（指單位體積焦炭內(nèi)的裂紋長度的多少）來衡量。衡量孔孢結(jié)構(gòu)的指標(biāo)主要用氣孔率（只焦炭氣孔體積占總體積的百分?jǐn)?shù)）來表示，它影響到焦炭的反應(yīng)性和強(qiáng)度。不同用途的焦炭，對(duì)氣孔率指標(biāo)要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在 40～45%，鑄造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉焦所用煤種有直接關(guān)系，如以氣煤為主煉得的焦炭，裂紋多，氣孔率高，強(qiáng)度低；而以焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強(qiáng)度高。焦炭強(qiáng)度通常用抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)來表示。焦炭的抗碎強(qiáng)度是指焦炭能抵抗受外來沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力，用M40 值表示；焦炭的耐磨強(qiáng)度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強(qiáng)度M40值，焦炭的孔孢結(jié)構(gòu)影響耐磨強(qiáng)度M10值。M40和M10值的測定方法很多，我國多采用德國米貢轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)的方法。如表31-1所示。

轉(zhuǎn)故試驗(yàn)完成后，用孔徑為40mm和10mm的篩子篩分，大于40mm粒級(jí)的百分?jǐn)?shù)為M40值，小于10mm粒級(jí)的百分?jǐn)?shù)為M10值。我國冶金焦規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)見表31-2。

轉(zhuǎn)鼓方法

轉(zhuǎn)鼓特性 焦炭試樣篩分強(qiáng)度指標(biāo)

直徑/長度（mm） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)）重量（kg）粒度（mm） 孔形篩孔(mm) 耐磨強(qiáng)度（粒極mm/指標(biāo)）抗碎強(qiáng)度（粒極mm/指標(biāo)）

1000/1000 25 100 50 〉60 圓形 40，10 40/M40

表31-2 我國冶金焦強(qiáng)度指標(biāo)（%）

強(qiáng)度指標(biāo) Ⅰ級(jí)冶金焦 Ⅱ級(jí)冶金焦 Ⅲ級(jí)冶金焦

M40 >80.0 >76.0 >72.0

M10 <8.0 <9.0 <10.0

表31-3 幾個(gè)國家冶金用焦炭與精煤灰分國標(biāo)（Ad）

國別 中 國 美國 原蘇聯(lián)德國法國日本

Ⅰ級(jí) Ⅱ級(jí) Ⅲ級(jí)

焦炭灰分（%） ≤12.0 ≤13.5 ≤15.0 <7.0 <10.0 <8.0 <9.0 <10.0

精煤灰分（%） <12.5 5.5～6.5 8.0～8.5 6.0～7.0 <7.0 6.6～8.0

煉焦煤相關(guān)數(shù)據(jù)

2015年10月份，我國進(jìn)口煉焦煤308.2萬噸，環(huán)比下降22.2%，同比下降43.4%。2015年1-10月我國累計(jì)進(jìn)口煉焦煤3948.1萬噸，同比下降20.7%。 2100433B

一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法及該方法所使用的設(shè)備專利目的

《一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法及該方法所使用的設(shè)備》的提出一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法。通過濕煤計(jì)量分析、蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥、載氣預(yù)熱、尾氣處理、蒸汽凝液回收、安全保護(hù)及濕煤干燥水分控制達(dá)到焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥目的。

《一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法及該方法所使用的設(shè)備》的另一目的提供焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法所使用的專用設(shè)備。其利用核心設(shè)備——蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，利用干熄焦產(chǎn)生的過熱蒸汽為熱源，采用間接傳熱的方式對(duì)物料進(jìn)行干燥。并對(duì)干燥機(jī)入口濕煤水分、溫度、進(jìn)料量、干燥機(jī)出口煤粉水分及干燥機(jī)進(jìn)口蒸汽流量進(jìn)行檢測，采用前饋加反饋的方式控制干燥機(jī)出口煤粉水分。

一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法及該方法所使用的設(shè)備技術(shù)方案

一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法，按濕煤計(jì)量分析、蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥、載氣預(yù)熱、尾氣處理、蒸汽凝液回收、氮?dú)?、蒸氣安全保護(hù)及濕煤干燥水分控制步驟進(jìn)行，其特征是：

a.濕煤計(jì)量分析：控制蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)入口濕煤的給料量及分析干燥機(jī)入口濕煤的溫度、水含量，并將所采集的數(shù)據(jù)作為前饋量，采用前饋控制反饋的方式控制干燥機(jī)出口濕煤水含量；

b.蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥：經(jīng)濕煤計(jì)量分析單元的濕煤進(jìn)入蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)（3），煤粉與蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)（3）內(nèi)蒸汽管充分接觸被干燥后，由出料螺旋輸送機(jī)（11）輸送至下一單元；

c.載氣預(yù)熱：將來自大氣的空氣由鼓風(fēng)機(jī)（14）鼓入載氣加熱器（13）中，將空氣預(yù)熱作為干燥載氣；

d.尾氣處理：回收干燥載氣帶出的粉塵，凈化排放尾氣；

e.蒸汽凝液回收：將干燥后產(chǎn)生的的蒸汽凝液送入凝液回收系統(tǒng)；

f.安全保護(hù)：1）氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)：干燥機(jī)尾氣排放管設(shè)有氧含量檢測控制系統(tǒng)；用于動(dòng)態(tài)檢測排放尾氣中的氧含量，氧含量超過12％時(shí)，氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)的氮?dú)忾y門會(huì)迅速打開，氮?dú)鈴母稍餀C(jī)入口和出口迅速進(jìn)入干燥系統(tǒng)，稀釋干燥載氣中的氧含量；2）蒸汽保護(hù)系統(tǒng)：尾氣排放管氧含量動(dòng)態(tài)檢測控制系統(tǒng)檢測到氧含量急劇增長超過14％，蒸汽保護(hù)系統(tǒng)的閥門將迅速打開，蒸汽進(jìn)入干燥系統(tǒng)，在稀釋干燥載氣中氧含量的同時(shí)，團(tuán)聚載氣中的粉塵降低載氣中粉塵濃度；3）水噴淋系統(tǒng)：干燥機(jī)出料箱底部設(shè)有物料溫度檢測聯(lián)鎖裝置，當(dāng)干燥機(jī)出口濕煤溫度超過85℃時(shí)，水噴淋系統(tǒng)的兩位閥會(huì)迅速打開，向干燥機(jī)出料箱內(nèi)噴水，降低濕煤溫度；

g.水分控制單元：控制干燥機(jī)出料口濕煤濕度，該系統(tǒng)主要控制濕煤計(jì)量分析單元檢測值、干燥機(jī)出口水分檢測值、干燥機(jī)入口蒸汽流量檢測值及干燥機(jī)入口蒸汽流量等，以濕煤計(jì)量分析單元檢測的濕煤流量、溫度、水分含量作為前饋量，以干燥機(jī)出口濕煤水分檢測值作為反饋量，來控制干燥機(jī)入口蒸汽流量控制閥控制蒸汽流量和干燥機(jī)出口煤粉水份。

上述干燥所用的熱源為飽和蒸汽、過熱蒸汽，或有機(jī)熱載體（如導(dǎo)熱油）。

上述干燥載氣預(yù)熱采用熱源是干燥機(jī)換熱后的蒸汽凝液。

上述干燥尾氣部分采用循環(huán)氣加熱器加熱，以提高干燥尾氣溫度。

上述干燥產(chǎn)生的凝液采用文丘里閃蒸或常壓閃蒸降溫后回收。

《一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法及該方法所使用的設(shè)備》的工作原理是：

（1）濕煤計(jì)量分析單元設(shè)備為緩沖槽和定量給料機(jī)，該單元將來自緩沖槽的濕煤經(jīng)緩沖槽錐斗底部的給料機(jī)進(jìn)入定量給料器，再經(jīng)定量給料器計(jì)量后，進(jìn)入蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)；

（2）蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥單元設(shè)備為蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)（3）、出料螺旋輸送機(jī)（11）；蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)由進(jìn)料口、載氣入口、進(jìn)料螺旋、進(jìn)料螺旋夾套載氣通道、機(jī)身、換熱管、載氣出口、蒸汽入口、凝液出口、出料口、拖輪擋輪系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)組成；

該單元將將來自濕煤計(jì)量分析單元的濕煤經(jīng)過定量給料器計(jì)量后，均勻地加入到蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)，蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)設(shè)有夾套載氣通道，濕煤在干燥機(jī)進(jìn)料螺旋的輸送下進(jìn)入蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)，濕煤從干燥機(jī)進(jìn)料口向出料口方向運(yùn)動(dòng)，煤粉與蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)布置的通有過熱蒸汽的換熱管充分接觸干燥，濕煤中的水分被不斷蒸發(fā)，當(dāng)濕煤到達(dá)蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)出料口時(shí)，成為合格的產(chǎn)品經(jīng)出料螺旋輸送機(jī)匯合后，輸送至下一工段；

干燥過程中產(chǎn)生的水蒸汽由來自載氣預(yù)熱單元的干燥載氣帶出，干燥載氣是由干燥機(jī)進(jìn)料螺旋（19）夾套載氣通道（20）與濕煤并流進(jìn)入干燥機(jī)（3），從干燥機(jī)載氣出口（23）排出。提高干燥機(jī)的干燥能力，防止干燥后的水分結(jié)露，干燥載氣經(jīng)加熱器（13）預(yù)熱。

（3）載氣預(yù)熱單元設(shè)備為鼓風(fēng)機(jī)和載氣加熱器，該單元將來自大氣的空氣由鼓風(fēng)機(jī)鼓入載氣加熱器中加熱至120℃左右，從干燥機(jī)載氣入口進(jìn)入蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，以帶走干燥過程中產(chǎn)生的尾氣。

上述出料螺旋輸送機(jī)（11）上蓋（29）為圓弧面。

（4）尾氣處理單元設(shè)備為布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、混合機(jī)、循環(huán)氣加熱器和循環(huán)風(fēng)機(jī)，從蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)尾部排出的載氣、水蒸汽及濕煤粉塵被引風(fēng)機(jī)抽吸到布袋除塵器內(nèi)進(jìn)行氣固分離，分離下來的粉塵沉積到袋式除塵過濾器底部經(jīng)星型卸料器卸出后，進(jìn)入雙軸攪拌型混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行增濕，增濕后的濕煤與干燥后的粉煤混合；凈化后的載氣、水蒸汽經(jīng)引風(fēng)機(jī)引至安全地點(diǎn)排放，由于蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)排出尾氣露點(diǎn)較高，以防止尾氣在排氣管道及袋式除塵器內(nèi)結(jié)露，循環(huán)氣加熱器和循環(huán)風(fēng)機(jī)，從布袋除塵器出口管道引出一部分尾氣用循環(huán)加熱器加熱后混入干燥機(jī)出口尾氣管道，提高干燥尾氣溫度；

（5）蒸汽凝液回收單元設(shè)備主要有凝液儲(chǔ)罐、文丘里閃蒸罐和凝液泵組成，蒸汽進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)，通過干燥機(jī)汽室分配到干燥機(jī)蒸汽管內(nèi)，在此蒸汽與干燥機(jī)蒸汽管外的物料進(jìn)行換熱后冷凝，凝液通過凝液泵作用流至凝液儲(chǔ)罐中貯存；換熱后的凝液經(jīng)文丘里閃蒸罐）降溫減壓后回收，凝液溫度降至60℃～150℃，凝液返回干熄焦鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)。

上述出料螺旋輸送機(jī)上蓋為圓弧面。

一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法及該方法所使用的設(shè)備有益效果

（1）蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法能提高焦?fàn)t生產(chǎn)率，可使焦?fàn)t生產(chǎn)能力提高11％左右。

（2）蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法能提高焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量8％左右。

（3）蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法能使焦?fàn)t節(jié)能14％左右。

（4）蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法可明顯改善焦炭質(zhì)量，因此，若保持焦炭質(zhì)量不變，則可在煤料中增加廉價(jià)的半結(jié)焦煤或不結(jié)焦煤，可降低原料成本。

（5）干燥熱源采用蒸汽，能與干熄焦配套使用。

《一種焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥方法及該方法所使用的設(shè)備》涉及焦?fàn)t煉焦煤調(diào)濕、干燥技術(shù)領(lǐng)域，屬于一種焦?fàn)t煤調(diào)濕、干燥的方法。該方法也適用于其它易燃、易爆的物料的干燥。