摘要：以高硫炼焦煤部分替代炼焦配煤中的低硫炼焦煤，利用炼焦过程中煤种间相互作用定向调控炼焦过程中硫的迁移转化，对优选配煤方案的炼焦配煤进行10kg焦炉实验，验证焦炭质量指标。基于配煤中不同煤种间煤质性质的差异，炼焦过程中利用部分炼焦煤热解产生的大量含氢挥发分与高硫炼焦煤及其他配煤发生相互作用，使硫更多地以含硫气体形式释放，降低了焦中硫含量。挥发分含量相对较高的炼焦煤在配煤中的比例应在特定范围内，通过优化配比可使得到的焦炭质量达到工业冶金焦标准，从而降低炼焦配煤成本。 论文精华： 1 、引言 随着国民经济的持续发展，可用于生产冶金焦的优质炼焦煤资源日益减少，致使炼焦煤的整体质量处于下降趋势。山西作为炼焦煤生产大省，近年来随用量增大煤层开采深度增加，高硫炼焦煤占比显著增大，且这些高硫煤中硫的存在形态主要以有机硫为主，很难洗选脱除。基于自身禀赋特点，这些储量相对丰富的高硫炼焦煤的价格和用途严重受限，迫使山西地区这些储量相对丰富的高硫煤资源仅能当作动力煤燃烧使用，形成了资源的巨大浪费。如果能够解决高硫炼焦煤中硫的问题，在焦化配煤过程中增加高硫炼焦煤的配比，可有效降低配煤成本、提升焦化企业效益，也起到了保护优质炼焦煤资源的作用，对炼焦工业具有重要的现实意义。 2、 配煤中添加高硫肥煤对焦中硫含量的影响 选取代表性的山西省炼焦煤为基础用煤，由一定配比配成的炼焦配煤作为基础配合煤（配煤#1），选取一种高硫肥煤#2，以不同比例部分替代基础配合煤中的低硫肥煤#1，肥煤#2与肥煤#1除总硫含量有差别以外，其他煤质指标相似；以添加10%肥煤#2的配合煤为基础（配煤#2），选取一种长焰煤和气煤，以不同比例分别配入添加高硫肥煤的配煤中。 由图1所示，随高硫肥煤添加比例的增加，焦中硫含量逐渐升高。但是，总硫脱除率也逐渐增大。通过同步辐射技术表征焦中硫形态分布，发现添加高硫肥煤#2后，煤种间相互作用主要发生于焦炭表面，挥发分与原生焦的相互作用使得焦炭表面硫形态发生变化，导致表面硫化物硫及噻吩硫含量增加。 图1 以不同比例高硫肥煤#2替代低硫肥煤#1的配煤焦中硫含量及脱硫率 结论 通过考察煤种间相互作用对高硫煤配煤炼焦过程中硫分定向调控的作用，得出的主要结论如下： 添加高硫炼焦煤后配煤焦中硫含量升高，脱硫率降低。通过引入较低硫含量的气煤，炼焦过程中气煤热解产生挥发分中含有的活性氢基团在焦炭表面与高硫煤及其他煤种发生相互作用，使硫更多以含硫气体形式释放，降低焦中硫含量。配煤中气煤的比例应在特定范围内，添加更高比例的气煤将向热解体系引入更多活性碱性矿物质，进而使部分硫滞留于焦中，不利于对硫分的定向调控。10kg焦炉实验表明添加最优比例的气煤#2可使得到的焦炭质量达到工业冶金焦标准，从而降低炼焦配煤成本。