窑街矿区侏罗纪中变质低黏结煤的煤质特性研究
2021-08-26张炳忠
煤炭加工与综合利用 2021年7期
张炳忠,王 越
(1.窑街煤电集团有限公司,甘肃 兰州 730084;2.煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院;3.煤炭资源开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013)
我国焦化行业面临严重的炼焦煤煤质问题,低灰、低硫、中高变质、低反应性、强结焦性等特质的优质炼焦煤资源日益短缺,商品煤煤质下降严重[1,2]。另一方面,由于高炉大型化及富氧喷吹技术的应用,对冶金焦炭的质量要求越来越高,尤其要求焦炭要具有较好的热态强度[3]。

在炼焦条件和加热制度确定的情况下,焦炭的热性能主要由原料煤的性质决定[9]。从煤岩学角度来看,煤是非均质物质,由镜质组、惰质组和壳质组组成。我国西部侏罗纪炼焦煤中壳质组含量极低,而惰质组含量相对较高[10]。根据煤岩配煤的基本原理,惰质组是惰性组分,镜质组和壳质组是活性组分[11],因而西部侏罗纪炼焦煤的活性显微组分(镜质组)的热演化行为及成焦特性是研究的关键。此外,特殊的成煤环境导致侏罗纪炼焦煤中的碱金属和碱土金属(如Na、K、Ca、Mg)含量相对较高[12],而碱金属和碱土金属是煤焦气化反应(煤对二氧化碳反应性)的正催化剂[13-15],因此在考虑侏罗纪炼焦煤成焦机理时,矿物催化作用是不可忽视的因素。
西部侏罗纪炼焦煤可显著降低配煤灰分和硫分,改善焦炭质量。但是目前传统配煤方法(经验配煤、胶质层配煤、V-G配煤等)以及配煤炼焦机理(胶质层重叠原理、互换性原理、共炭化原理)均无法体现西部侏罗纪炼焦煤的煤质特殊性[16-18]。……
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