新日鐵在過去已開發(fā)了焦?fàn)t用煤的干燥設(shè)備系統(tǒng),先是在大分制鐵所開始進行CMC操作,后來在大分制鐵所開始進行DAPS操作。采用CMC工藝時,裝入焦?fàn)t煤的水分為5~7%左右,采用DAPS工藝時,為2~4%左右。隨著裝入煤水分的下降,裝入煤的松裝比重增加,提高了焦炭質(zhì)量(增加了劣質(zhì)煤的使用比例),同時也取得了提高生產(chǎn)率和節(jié)能的效果。在裝入干燥煤來增加劣質(zhì)煤使用量的技術(shù)時,關(guān)鍵是生產(chǎn)高強度焦炭所需的配煤技術(shù)和提高煤的裝入密度后控制膨脹壓增大的技術(shù)措施,新日鐵對此進行了研究。
將A~P煤按照規(guī)定的比例進行配比制成各種煤,并按照0.70和0.80(t/m3)的裝入密度裝入電加熱式焦?fàn)t(爐寬420mm、爐長600mm、爐高400mm)進行干餾,干餾后測定了焦炭的轉(zhuǎn)鼓強度(DI15015和DI1506)。而且,還進行了將I~P煤(單一煤)按照0.80和0.90(t/m3)的裝入密度裝入試驗焦?fàn)t進行干餾,干餾后測定了焦炭轉(zhuǎn)鼓強度的試驗。另外,將F、G、H煤分別按照10%、22%、35%和非煉焦煤H進行配比,制成3種不同配比的煤B1、B2、B3,按照0.68、0.75和0.82(t/m3)的裝入密度裝入試驗爐,然后測定了干餾后焦炭的轉(zhuǎn)鼓強度。另外,按照規(guī)定的裝入密度,將B1、B2、B3煤裝入試驗爐干餾后測定了相當(dāng)于膨脹壓的軟化溶融層內(nèi)煤氣的壓力。使用內(nèi)徑1mm、外徑2mm的不銹鋼管,沿爐寬度方向中間(距離爐墻200mm)及爐高方向中間,對軟化溶融層內(nèi)煤氣壓力進行了測定。
根據(jù)使用各種配煤時的總膨脹率和焦炭強度的關(guān)系可知,與使用濕煤裝入(裝入密度0.70)相比,使用干燥煤裝入(裝入密度0.83)可以提高焦炭強度,焦炭強度的下降點轉(zhuǎn)向低膨脹率一側(cè)。在實際操作中,在保持目標(biāo)強度的總膨脹率值最大的情況下,增加了劣質(zhì)非煉焦煤的使用量。
根據(jù)裝入密度和煤氣壓力的關(guān)系可知,隨著裝入密度的提高,煤氣壓力會升高。另一方面,在非煉焦煤配比高的情況下,煤氣壓力會下降,當(dāng)B1、B2、B3煤的裝入密度分別為0.68、0.75、0.82時,煤氣壓力基本相等??梢哉J(rèn)為這是因為在再固化溫度低、膨脹壓力高的煤出現(xiàn)軟化溶融時,非煉焦煤已經(jīng)發(fā)生了再固化,煤氣會從膨脹壓力高的煤的軟化溶融層通過,從而使軟溶融層內(nèi)的煤氣壓力下降的緣故。此時,DI15015也基本相等,為85.4。即使在使用干燥煤裝入這種高裝入密度操作條件下,只要適當(dāng)增加非煉焦煤的配比等,就可將膨脹壓力維持在與濕煤裝入相同的水平。(青山)