赵福君
宁夏宝丰能源集团煤焦化有限公司
研究摘要：为降低配煤成本，发挥自产SGQ1/3焦煤的优点， 重点对SGQ1/3焦煤结焦性、黏结性、冷热态强度等指标的研究，以及SGQ1/3焦煤与其它煤种的互补性研究试验具有重大意义。
关键词：互补性 结焦性 冷热态性能
一、研究背景
.png)
SGQ1/3焦煤属于中高灰分煤（MHA）、高硫煤(HS)、中高挥发分煤（MHV）。因该煤灰高、硫高、反应性高、热强度偏低，导致长期SGQ1/3焦煤在配煤中配比量较低，无法大量配入使用。
二、研究目的及意义
项目研究目的主要使用SGQ 1/3焦煤代替外购肥煤或优质1/3焦进行配煤炼焦，降低配煤成本。主要对SGQ1/3焦煤煤质优点、缺点进行深入研究，以及结焦特性进行研究，取长补短、研究与其它煤种最佳互补性，得到优质焦炭。
三、研究方法
分别对SGQ1/3焦煤及其它单种煤进行工业分析、全硫及粘结指数、最大胶质层厚度mm进行化验检测及镜质体最大反射率测定、40kg焦炉试验等。
四、研究过程
（一）单种煤煤质分析
.png)
（二）国标分类
根据《GBT 5751中国煤炭分类》中烟煤分类标准划分如下：
1.SGQ精煤为1/3焦煤，编码1/3JM35。
2.山东能源精煤为气煤，编码QM45.
3.NF精煤为贫煤，编码PM11。
4.DGY精煤1#为贫瘦煤，编码PS12。
5.HS精煤2#为贫瘦煤，编码PS12。
6.HT精煤为长焰煤，编码CY42。
对烟煤12小类煤种结焦特性及对焦炭指标贡献进行表格化对比。
.png)
（三）40kg焦炉试验
.png)
.png)
.png)
通过检测各单种煤的灰成分数据分析，SGQ1/3焦、HS气煤、CK气煤、HT长焰煤、WL弱粘煤的Fe2O3含量较高，对焦炭反应性为负贡献，增加配比量会提高焦炭的反应性后强度。
煤的灰成分主要是对焦炭反应性及反应后强度的影响是通过煤灰中的碱性氧化物对CO2反应性的催化作用实现的，例如Na2O、K2O、CaO、MgO、Fe2O3等成分是起到的正催化作用，会增加焦炭与CO2的反应速率；而有些成分是对CO2反应性起到抑制作用，例如SiO2、Al2O3和TiO2等。不同的灰成分对CO2反应性的催化作用不同，将不同的灰成分的催化作用采用不同的权重，能够更好的反映灰成分对CO2反应性的影响。可利用下述公式进行计算，得到催化指数（MCI）。
.png)
配煤比结构主要以SGQ1/3焦煤为骨架煤种进行配煤炼焦，该煤种缺点为灰高、硫高、反应性高，因此利用互补性原则，先降低灰分和硫分，考虑四股泉精煤灰成分中Fe2O3含量较高为12.33%，催化指数为1.88，与CO2反应性较强，从降低反应性为方向。根据85定制焦配合煤小焦炉试验结果以及85定制焦生产结果，主要考虑配入部分贫煤，贫煤分子结构侧链官能团较少，碳分子非常稳定，孔隙率较少，在碳化裂解时，自由基的化学缩聚活性非常低，可以有效降低反应活性[1-3]。（图1不同煤化度煤的基本结构单元）
.png)
根据成焦率计算公式（1-Vd煤）/（1-Vd焦）+b得出以下理论数据：
1.历史配比成焦率为74.36%；
2.配比1成焦率76.90%；
3.配比2成焦率78.30%。
试验配比成焦率比现执行配比高2.54-3.94个百分点。
五、焦炭质量分析
（一）焦炭质量
.png)
根据化验数据分析，试验配比1硫分偏高，机械强度与历史配比质量基本一致，反应性高4.1个点，反应后强度低6个点。
试验配比2灰分和全硫结果符合指标要求，机械强度与历史配比质量基本一致，反应性高6.1个点，反应后强度低10个点，达到热强度指标要求。
六、研究结论
通过试验研究，SGQ1/3焦煤可以利用高煤化程度贫瘦煤、贫煤来降低挥发分和反应性，抑制催化作用，因为高煤化度的贫瘦煤分子结构侧链官能团较少，碳分子比较稳定，孔隙率较少煤种进行配煤炼焦，从而得到高质量焦炭。
七、参考文献
[1]种振宇，王长宝。长焰煤配煤炼焦的研究[J].燃料与化工，2014,45(1):15-17.
[2]李海桥，崔洁，阎定兵。长焰煤配煤炼焦的研究与应用[J].燃料与化工，2016,47(2):11-13.
[3]李文静。长焰煤的结构与理化性质研究[J].硅谷，2014,13:157.
[4]徐秀丽。炼焦煤的科学评价方法.第二届优化配煤与煤焦检测，2019,02:38.