摘要 根据炼焦煤,焦炭和高炉三个领域进行的大量系统性工作,确认了炼焦煤的分类、焦炭质量评价方法和评价指标存在的问题,提出了要达到保证焦炭质量,降低配煤中焦煤含量的目的,解决其中的关键科学和技术问题,需要煤、焦、高炉三领域科研人员合作,共同努力,在炼焦配煤理论和高炉焦炭质量评价方面才能取得创新性研究成果。
1 关注炼焦煤性质与高炉焦炭质量研究,延长炼焦煤使用寿命
我国炼焦煤储量占煤炭总储量约27%,其中配煤中必需配用的中变质程度炼焦煤约占其中40%左右,而目前在配煤中配用的此类煤平均约占60%以上.这提示我们:长此以往,中变质程度炼焦煤资源将会迅速枯竭.而且国际炼焦,炼铁权威人士一再表示直接还原和熔融还原等新法炼铁至少在五十年内不可能替代目前的高炉。因此,一旦中变质程度炼焦煤枯竭,高炉将随焦炉停产而停产。显然,这接下来将影响一系列的国计民生。
世界炼焦煤储量和消耗情况大体也是如此.因此,实际上,这是一件国际值得关注的大事。但目前为什么国际上尚未引起足够重视呢?估计这主要是由于有实力的国家为保护有限的地下资源和消除主要污染源,竭力将应用炼焦煤资源的炼焦生产推向第三世界。
随着国外炼焦生产萎缩,煤焦科研也随之衰落不振。这从上世纪五,六十年代诸多与煤焦有关的著名期刊陆续消失可以作为确凿的佐证,就连1987年第一届国际炼焦会议召开后才创刊的《Coke—making In—ternational》期刊也因稿源严重不足,也于几年前停刊。
我国生产的焦炭量占世界产量50%以上。因此,我国对此领域的科研工作决不可随之衰竭,更何况这一领域目前尚有急待解决的不少大小问题。本论文提出的就是关系国家持续发展的一个重大课题,即如何保护中变质程度炼焦煤资源和延长其使用寿命。
2 对炼焦煤性质与高炉焦炭质量的再认识
国内外对焦炭进高炉后劣化过程曾进行过不少直接和间接的规模不同的实验室工作。但这些不同时期另星的分散结果,从不曾有人结合现行高炉焦炭质量指标有针对性地提出过异议和为进一步完善高炉焦炭质量指标作较全面的设想。近二十年来,笔者结合炼焦煤,焦炭和高炉三个领域进行了大量的系统性工作,确认了炼焦煤的分类、焦炭质量评价方法和评价指标存在如下问题:
(1)目前炼焦配煤状况是以传统煤分类为基础进行的,传统煤分类存在的问题导致配煤技术的正确运用,影响焦炭质量的应有效果;
(2)目前对焦炭质量指标,尤其是热强度的检测标准没能充分模拟焦炭进高炉后劣化过程的条件,如温度区间、气体成分、对碳溶反应起正催化作用的碱金属、未燃煤粉对焦炭碳溶反应的保护作用等等,所得到的指标有时往往难以起到正确的模拟作用。
(3)实验室研究与工业实验研究相结合不够。目前对焦炭进高炉后各阶段的劣化过程的认识基本上是基于“高炉解剖”实验,但研究结果距今已有三四十年,当时的高炉冶炼条件与现状有了明显区别,主要表现在高炉喷吹燃料的增加导致焦炭负荷的大幅度增加,导致焦炭在高炉的劣化影响因素更加复杂。
3 在炼焦配煤理论和高炉焦炭质量评价方面取得创新性研究成果。降低焦炭配煤中焦煤含量
多年的研究工作实践证明,要达到保证焦炭质量,降低配煤中焦煤含量的目的,解决其中的关键科学和技术问题,需要煤、焦、高炉三领域科研人员合作,共同努力,在炼焦配煤理论和高炉焦炭质量评价方面取得创新性研究成果。降低焦炭配煤中焦煤含量的研究工作不只是煤、焦科研工作者的工作,也是炼铁科研工作者的工作。只有真正阐明高炉焦炭劣化过程及其影响因素,确定其相应评价方法,建立与高炉冶炼实际过程一致的质量检验方法,才能实现。