[发明专利]高阶弱黏结煤的配用方法

说明书

本发明公开了一种高阶弱黏结煤的配用方法，该方法包括如下步骤：1)高阶弱黏结煤成焦结构缺陷分析及调控：2)不同粉碎粒度下的高阶弱黏结煤界面结合力的分析及调控：3)高阶弱黏结煤成焦结构缺陷调控和界面结合力调控的结合；比较高阶弱黏结煤成焦结构缺陷调控得到的粉碎粒度上限值和界面结合力调控得到的粉碎粒度上限值，较小的一个上限值则作为高阶弱黏结煤的粉碎粒度控制值。按照本发明方法控制高阶弱黏结煤的粉碎粒度进行炼焦，能够有效改善高阶弱黏结煤成焦结构缺陷，配用量提高到20％以上时配煤炼焦所得焦炭质量为CSR>66％，M₄₀>86％，M₁₀<6.2％，满足3000m³大型高炉需求。

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种高阶弱黏结煤的配用方法。

背景技术

高阶弱黏结煤指变质程度高的炼焦煤，即根据中国煤炭分类标准(GB 5751-2009)挥发分>10～20％，G值5～65的炼焦煤(在本发明中，指瘦煤、贫瘦煤及瘦煤和贫瘦煤的混合物)。该类炼焦煤价格低，挥发分低，配用一定量的高阶弱黏结煤可降低配煤成本，改善焦炭块度，提高焦炭产量。但是高阶弱黏结煤成焦存在裂隙大、孔径大、孔壁薄等微观单元结构缺陷，造成焦炭内部裂纹多、粉化剥离等问题(项茹等，不同粒度气煤和瘦煤参与配煤炼焦比较，煤炭转化，2010年7月)。因此，高阶弱黏结煤配用量一般较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高阶弱黏结煤的配用方法，以解决配用高阶弱黏结煤过高导致的成焦存在裂隙大、孔径大、孔壁薄等微观结构缺陷，造成焦炭内部裂纹多、粉化剥离的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

1)高阶弱黏结煤成焦结构缺陷分析及调控

高阶弱黏结煤成焦存在裂隙、孔径大、孔壁薄等结构缺陷，如果不打破这些结构缺陷，造成高阶弱黏煤结焦中心作用弱化，形成较大的焦炭惰性区，易在热反应过程中成块脱落，造成焦炭热性能劣化。因此，需对高阶弱黏煤成焦结构缺陷进行单元尺寸分析。

先在光学显微镜下观察未经粉碎的高阶弱黏结煤成焦显微结构，将块状结构体之间存在有若干裂缝的结构定义为裂隙结构缺陷；将裂隙结构缺陷中两裂缝间的距离定义为裂隙结构缺陷单元尺寸(一个裂隙结构缺陷有多个裂隙结构缺陷单元尺寸，裂隙结构缺陷单元尺寸也可称为裂隙间单元尺寸)。将若干气孔密集在一起形成的蜂窝状结构定义为薄壁多孔结构缺陷(因该类型结构往往孔多、孔壁薄)；将薄壁多孔结构缺陷中每个气孔的直径定义为薄壁多孔结构缺陷单元尺寸(一个薄壁多孔结构缺陷有多个薄壁多孔结构缺陷单元尺寸)；根据上述定义，辨析裂隙结构缺陷、薄壁多孔结构缺陷；并利用Image J软件辨别分析裂隙结构缺陷的单元尺寸、薄壁多孔结构缺陷的单元尺寸，并对各微观结构缺陷单元尺寸进行统计，分别得出不同单元尺寸范围裂隙结构缺陷个数、薄壁多孔结构缺陷个数、裂隙结构缺陷总个数、薄壁多孔结构缺陷总个数，从而计算出各单元尺寸范围下的裂隙结构缺陷比例和薄壁多孔结构缺陷比例，当某一单元尺寸范围及较该单元尺寸范围更小的所有单元尺寸范围下，裂隙结构缺陷比例之和与薄壁多孔结构缺陷比例之和均在10％以下时，即可认为该高阶弱黏煤的两种结构缺陷集中在该单元尺寸范围以上，调控该高阶弱黏结煤成焦结构缺陷时，将该单元尺寸范围的上限作为调控高阶弱黏煤成焦结构缺陷的粉碎粒度的上限值，在低于该上限值的任一粉碎粒度的高阶弱黏煤进行成焦，其结构缺陷都基本消失。

2)不同粉碎粒度下的高阶弱黏结煤界面结合力的分析及调控