摘要：通过实验数据，对开滦矿区炼焦煤的焦化特性进行了分析评价。
关键词：炼焦煤；焦化特性
1 概述
近年来，我国每年用于炼焦的精煤在4亿吨以上，炼出的焦炭主要供炼铁、铸造和化工等部门使用。由于不同用途的焦炭质量要求是不同的，因此，对于炼焦精煤的质量要求也就有所不同。对炼焦用煤而言，结焦性和粘结性是最为重要的指标，也就是炼焦用煤首先要有较好的结焦性和粘结性。在我国新的煤炭分类GB5751-86《中国煤炭分类》中，1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤均属炼焦煤范畴，可作为炼焦(配)煤来使用。
开滦矿区是我国大型煤炭生产基地，唐山矿区年产原煤20Mt以上，其中冶炼精煤超过6Mt, 目前有7 座炼焦煤选煤厂，煤种齐全，享誉中外。在已探明的储量中，肥煤占43%，焦煤占16%，1/3 焦煤占12%，气煤占29%。开滦煤历来是我国冶炼、化工用优良煤种,具备独有的特性。通过科学的手段，研究总结开滦炼焦煤的特性，对于提高开滦精煤的市场占有率具有重要意义。
2 焦化特性研究的主要指标
焦炭质量来源于炼焦精煤或者配煤的质量，影响焦炭质量的主要因素有：
2.1 炼焦煤以及焦炭的化学组成
化学组成包括水分、灰分、挥发分、硫分、磷分等。根据我国冶金焦炭质量标准，对于焦炭来说，焦炭的灰分、挥发份、硫含量以及灰成分对于焦炭的利用具有重要影响，也需要分析测试。
2.2 炼焦煤的岩相学特性
2.2.1 显微组分分析
煤的显微组分是体现炼焦特性的微观结构表现，一般通过显微镜分析煤岩中的镜质组，半镜质组，丝质组，壳质组和矿物类。
2.2.2 镜质组平均最大反射率
目前镜质组反射率在焦化工业中已得到较为广泛的应用并日趋受到重视，要进行混煤鉴别、配煤炼焦等工作，离不开煤岩学参数。采用配煤的方法很容易造成挥发份达到炼焦要求，但是通过镜质组反射率测试很容易实现对煤种，特别是中变质程度混煤的鉴别。
2.3 炼焦煤的粘结性
煤的粘结性就是烟煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物的能力。它是煤干馏时所形成的胶质体显示的一种塑性，是煤结焦的必要条件，与煤的结焦性密切相关。炼焦煤中以肥煤的粘结性最好。
2.4 焦炭的机械性能
2.4.1 焦炭的机械强度。用焦炭的抗碎强度和耐磨强度两项指标说明焦炭的机械强度。焦炭在外力冲击下抵抗碎裂的能力称为焦炭的抗碎强度。
2.4.2 焦炭抵抗摩擦力破坏的能力，称为焦炭的耐磨强度。焦炭的机械强度是在冷态下试验的结果，不能准确地反映焦炭在高炉内二次加热下的热强度。
3 开滦炼焦煤焦化特性试验
研究样品以开滦吕家坨、钱家营、范各庄、赵各庄、唐山矿生产的煤为主。各种分析结果见表1。
4开滦炼焦煤焦化特性评价
4.1根据煤炭分类图可以看出：钱家营、范各庄、赵各庄煤种挥发份在32%左右，G大于85，Y大于25，属于中等变质程度的36号肥煤。唐山矿虽然挥发份在32%左右，G大于85，但是值小于25， 属于1/3焦煤。吕家坨矿煤属于典型中等变质程度的焦煤,但是其性能接近26 号肥煤,所有煤种属于10级或者11级精煤，属于中硫低磷煤。
4.2根据GB/T 397-1998《冶金焦用煤技术条件》，开滦精煤（包括焦煤、肥煤、1/3焦煤）灰分为10~12级，硫分为3级，水分为2~3级，完全符合冶金焦用煤技术要求。
4.3从煤岩分析可以看出：钱家营、范各庄的镜质组组含量为64%左右，高于赵各庄、唐山矿，但是其丝质组含量明显比赵各庄、唐山矿低，前者为18%左右，后者达到29%。钱家营矿煤半镜质组含量最高。所有煤种的壳质组含量都不高。吕家坨焦煤的平均镜质组反射率最高，钱家营煤的反射率最低，为0.90，这与通过挥发份以及粘结指数判断的煤变质程度一致。
4.4从焦炭的硫分来看：钱家营、范各庄、赵各庄煤炼焦后具有良好的降硫性。
4.5对于粘结性来说：吕家坨焦煤G值分别为86,Y值为18,是中等变质程度、粘结性很好的焦煤。唐山矿煤的粘结指数G 为96, Y 值为19, 奥亚膨胀度b 值为96%,属粘结性很好的1/3焦煤。钱家营，范各庄，赵各庄三个煤种粘结性相似，属于粘结指数较高的肥煤
4.6从焦炭强度和反应性来看：吕家坨的焦炭机械强度最高，M40>80,是优质的焦煤。钱家营的焦炭机械强度最低，M40<70。范各庄，赵各庄和唐山矿焦炭机械强度也超过73，分别为焦炭强度较高的肥煤和1/3焦煤。
4.7开滦煤的焦炭灰成分中, (K2O + Na2O) 碱金属含量较低，一般0.8-1.0%间,属于低碱金属含量焦炭,有利于高炉操作和降低高炉冶炼的碱金属总含量。
５ 结语
从上述分析数据可以看出，开滦炼焦煤属肥煤和1/3焦煤，煤种的壳质组含量都不高，且具有良好的降硫性，粘结指数较高，焦炭机械强度较高，是优质的焦煤。
基于开滦精煤具有低磷、高灰熔点、粘结性好、挥发分适中、有害成分少等诸多特点，在炼焦过程中既可以获得高强度的焦炭，又可以回收较多的焦油等化工副产品，是理想的炼焦化工原料。因此，不论是单独炼焦还是配煤炼焦，“开滦煤”都是优质炼焦用煤，一直是中国煤炭市场的知名品牌。
作者简介：韩丽萍（1967-），女，河北唐山人，工程师，目前在开滦集团质检中心从事技术管理工作。
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