煉焦煤準備

煉焦煤準備(coal preparation for coke making)用各種原料煤配製成裝爐煤的工藝過程。簡稱備煤。它是煉焦化工生產的重要組成部分。常規備煤工藝通常包括原料煤接受、原料煤貯存、配煤和煉焦煤粉碎等工序。必要時再採用某種特殊工藝，即裝爐煤預處理技術，包括煤搗固工藝、煤壓實工藝、煤乾燥工藝、煤預熱工藝、配型煤工藝和配添加物工藝等，以求改善焦炭質量。為了改善勞動衞生條件，煉焦煤準備過程需設煤塵捕集裝置 ^[1]  。

煉焦煤、電煤摻燒、鍋爐作業準備的工序之一。煉焦或碳化前煤料的一個重要準備過程。即為了生產符合質量要求的焦炭、電煤、鍋爐煤，把不同種類原煤按適當的比例配合起來。國外Collin在400℃下將廢塑料與 煤焦油 瀝青共 熱解，收集熱解油和氣體產物，反應所得的殘餘物與弱粘結煤共同焦化能提高其結焦性；烏克蘭的研究工作則是利用配煤 同塑脂 廢料共焦化，由於芳香結構的有機物對配煤的結焦性具有良好的影響，所得焦炭強度得以提高，並獲得貴重的化學產品。不同牌號的煤化學性能不同，為最大化生產效益及熱量利用，而把不同牌號、不同指標的煤按比例摻配的過程，和比例計算、成本優化的過程，都是配煤 ^[2]  。

當前世界各國煉焦煤資源稀缺，高爐的大型化對 焦炭質量及其穩定性的要求越來越高，而煉焦煤資源中強粘結性煤卻越來越少，這一矛盾在我國尤為突出。考慮到經濟效益及現實情況，國內外各焦化廠都在致力於配煤方案的研究。雖然方案千變萬化，而卻不外乎膠質層重疊原理、互換性原理、共炭化原理這三種。

1.膠質層重疊原理

要求配合煤中各單種煤的膠質體的軟化區間和温度間隔能較好地搭接，這樣可使配合煤在煉焦過程中，能在較大的温度範圍內處於塑性狀態，從而改善粘結過程，並保證焦炭的結構均勻。其中典型的方法是“J法”配煤技術。“J法”配煤技術是一種快速、準確、簡單、經濟、隨機確定各種最佳（實用）配煤方案的新技術，以“煤的粘結能力測定法”為基礎，以煤與焦相互統一變化規律為依據，準確預測焦炭強度，按“米”字形配煤圖及其原則進行操作，評估煤質，確定“主導煤”，辨明“添加劑煤”和“填充劑煤”，用簡易“優選法”確定配煤比，定出配煤方案。

2.互換性配煤原理

焦炭質量取決於煉焦煤中的活性組分、惰性組分含量及煉焦操作條件。單種煤的 變質程度決定其活性組分的質量， 鏡質組平均組最大 反射率是反映單種煤的變質程度的最佳指標。應用 煤巖學指導配煤，很多焦化廠都有自己的配煤方案，但一般都是 鏡質組平均隨機 反射率、反射率 直方圖及鏡惰比三個參數作為煤巖學配煤參數。根據互換性配煤原理，當配煤有較強粘結性時，加入一定量焦粉或無煙煤有利於焦炭質量提高，回配3%～5%的焦粉代替 瘦煤煉焦，技術上是可行的，但在同樣煤質情況下不添加粘結劑，要保證焦炭質量，焦粉的細度至關重要 ^[2]  。

3.共炭化原理

煤中加入非煤粘結劑進行炭化，稱為共炭化。共炭化研究為採用低 變質程度弱粘結煤煉焦時選用合適的粘結劑提供了理論依據，也為加入有機 渣油﹑塑料類﹑橡膠類﹑ 瀝青等與煤共炭化提供了可能性，並且為解決當前世界的環境污染問題做出了很大的貢獻。國外Collin在400℃下將廢塑料與 煤焦油 瀝青共 熱解，收集熱解油和氣體產物，反應所得的殘餘物與弱粘結煤共 焦化能提高其結焦性；烏克蘭的研究工作則是利用配煤 同塑脂 廢料共焦化，由於芳香結構的有機物對配煤的結焦性具有良好的影響，所得焦炭強度得以提高，並獲得貴重的化學產品。國內中國科學院山西煤炭化學研究所李保慶等利用10g 固定牀反應器研究廢塑料與煤共 焦化特性。試驗結果表明，當廢塑料添加量不超過5%時，煤氣產率增加， 焦油收率提高，焦油中脂肪烴和 甲基化芳香化合物明顯增加，而半焦性質基本不受影響。研究認為，廢塑料與煤共焦化技術可行。該所曾對幾種瀝青與重慶焦化渣用Corbett法進行了組成分析，研究表明，減壓渣油和 丙烷脱瀝青飽和烴含量較高，瀝青質很少，作為改質劑性能較差。熱裂化渣油和乙烯焦油含有相當高的芳烴與瀝青，QI少，因此作為改質劑性能較好。煤焦油瀝青具有較高的芳香性能，因此 溶劑性能較好，但QI含量高，對焦油過程中間相發展不利 ^[3]  。