煤的鏡質體反射率分布圖在配煤中的實踐應用

文/呂 強

山西焦煤汾西礦業(yè)集團介休洗煤廠是年配煤能力達到400萬噸以上的中央洗煤廠，隨著近年來各礦井陸續(xù)建設礦井型洗煤廠，介休洗煤廠配售優(yōu)勢和發(fā)運優(yōu)勢日趨明顯，在用戶中取得良好反饋。以往都是以灰分和硫分為主要配煤控制指標，兼顧粘結指數(shù)和膠質層最大厚度，指標范圍確定得很寬。現(xiàn)在隨著用戶對配精煤質量要求的提高，通過檢測各種原料煤的鏡質體反射率確保進廠質量，指導配煤實際操作，盡量縮小指標范圍，起到了穩(wěn)定銷售精煤質量的重要作用。

一、煤的鏡質體反射率分布圖

煤的鏡質體反射率直接反映了煤的變質程度。鏡質體反射率與揮發(fā)分有很大關系，反射率越高，揮發(fā)分越低，但因不同煤種的鏡質體反射率受成煤環(huán)境條件的影響，鏡質體反射率常常有一定程度的重疊現(xiàn)象，區(qū)分煤種上鏡質體反射率沒有揮發(fā)分明顯，但判別煤種的復雜程度有很大的優(yōu)勢。單一煤的鏡質組反射率分布圖呈單峰，峰形覆蓋范圍相對較窄，基本呈正態(tài)分布，而混煤的鏡質組反射率分布圖隨其混配復雜程度的不同而呈現(xiàn)出各種復雜的形態(tài)，一般有多個峰，或峰形較寬。

通過工藝指標可以大致鑒別出煤炭的質量，也可以給精煤質量進行分級管理，但對精煤的混雜程度難以分辨。比如要配出一種符合質量的焦煤產(chǎn)品，可以采用各不同煤種去實現(xiàn)，可使用肥煤和焦煤可以配出焦煤；使用1/3焦煤和瘦煤也可以配出焦煤；使用肥煤、焦煤、瘦煤等三種或以上煤種同樣可以實現(xiàn)。如果只檢測工藝指標，灰分、硫分、粘結指數(shù)等指標是很難區(qū)分的，但是要檢測配煤產(chǎn)品的鏡質體反射率、標準偏差、觀察其凹口、分布圖的寬窄等信息便可鑒別混煤的復雜程度，為指導配煤提供實際依據(jù)，適銷對路地進行配煤，提高生產(chǎn)經(jīng)濟效益。

二、配煤實際應用

鑒別混煤的國家標準GB/T15591-2013《商品煤混煤類型的判別方法》，采用觀察凹口數(shù)，結合標準偏差來判斷混煤的復雜程度。

商品煤鏡質體反射率分布圖類型劃分，如表1。

表1

對于混煤，我們可以通過分布圖的分析，結合測點數(shù)據(jù)范圍來判斷出各煤種及所占比例。鏡質體反射率作為判別煤炭是否為混煤的重要手段，區(qū)分混煤復雜程度的唯一方法，在介休洗洗煤廠的配煤過程中應用廣泛。

介休洗煤廠在實際運行中，因來料進車的不均衡性，實際配煤比例不可能在每一列中按原設計配比進行裝車，從而出現(xiàn)了配煤質量的不穩(wěn)定性，從工業(yè)分析、硫分、粘結指數(shù)等指標分析，即使?jié)M足了用戶指標，但因配售原料煤的變化，會導致配售精煤的焦化特性發(fā)生變化，影響到用戶的煉焦使用。

圖1和圖2是幾種介休洗煤廠典型配煤反射率分布圖。

圖1

圖2

圖1是由典型的肥煤和瘦精煤配出的焦精煤，最大反射率平均值1.305，標準差0.354%。分布圖中有一個凹口，并且較寬，配售結果是編碼3號、具有一個凹口的簡單混煤。檢測結果如表2。

表2

圖2是由典型的肥煤和焦煤、瘦精煤配出的焦精煤，最大反射率平均值1.390，標準差0.187%。分布圖中有三個凹口，并且較寬，配售結果是具有3個凹口、編碼5號的復雜混煤。檢測結果如表3。

表3

圖3

圖3是由典型的焦煤和瘦焦煤配出的焦精煤，最大反射率平均值1.515，標準差0.086%。分布圖中無凹口，并且覆蓋范圍相對較窄，配售結果是編碼0號單一煤，但不一定是一種煤，可能是指標相近兩種煤混合而成，圖3中兩種煤反射率平均值相差0.32%。檢測結果如表4。

表4

通過以上三個鏡質體反射率分布圖分析：

1.配煤原料煤的不同，但鏡質體最大反射率均在焦煤的反射率范圍內(nèi)。

2.直方圖中，通過點位的檢測和觀察分析，可明顯判斷出各測值范圍，也就是各煤種的配入比例。

3.分布圖中的凹口多少和圖的覆蓋范圍，可看出配售原料煤的復雜程度。從圖1、圖3中看出明顯是兩種煤的混合，但從凹口和覆蓋范圍及正態(tài)分布的規(guī)律分析，顯然圖3中兩種煤的反射率重疊程度較多；從圖2中看出則是最少三種煤的混合，凹口多，相鄰煤種均有重疊部分，且覆蓋范圍較寬，更有利于配煤煉焦。

4.從最大反射率和標準偏差數(shù)據(jù)分析，圖2為混煤，但最大反射率從0.90～1.75之間均有，從煤的使用角度分析，可有效擴大煉焦過程中熔融范圍；圖3雖然是單一煤，標準偏差小，但最大反射率平均值較大，達到1.50以上；圖1為復雜混煤，雖然是焦煤，但標準偏差達到0.3以上。

通過比較，介休洗煤廠綜合分析，從經(jīng)濟效益、用戶使用、穩(wěn)定產(chǎn)品質量等多角度考慮，目前以圖2設計了配售方案，使用低硫肥煤、低硫主焦煤和高硫瘦煤等煤種進行配售。經(jīng)分析，煤的鏡質體最大反射率在1.35～1.45之間，反射率標準差0.15%～0.19%，達到了配售方案達優(yōu)化、配煤質量均質化、用戶結構穩(wěn)定化、綜合效益最大化。

三、建議

1.在實際運行過程中，因檢測煤的最大反射率的時間和成本較大，可以通過檢測部分有代表性的批次，結合用戶要求的混煤級別 （一般要求標準偏差0.1%～0.2%之間，簡單混煤），反推出各種穩(wěn)定煤種的配入比例，用于指導配煤實際運行。當某種煤煤質發(fā)生變化或原料煤短缺時，通過檢測替代煤的反射率來實現(xiàn)原料煤的替換，以穩(wěn)定配售精煤質量。

2.隨著化驗檢測的深入開展，用戶所需要的質量指標越加嚴苛，鏡質體最大反射率的檢測也成為諸多用戶一項進場驗收指標，因此穩(wěn)定的配煤質量顯得尤為重要，同時更要注意對配煤煤種的慎重選擇。

3.建立銷售雙方的信息溝通非常重要，要擇機與用戶進行技術交流和質量回訪，深入了解用戶需求質量、配煤結構和所需煤種、焦化特性等，為更好地進行煤種搭配提供指導方案，達到配煤成本低和配煤結構優(yōu)、經(jīng)濟效益大的目的。

總之，要充分了解配煤質量，通過檢測配售精煤的反射率，分析分布圖，從而及時指導裝車配煤，調整配煤比例，達到最優(yōu)配比；要評價出配售精煤的結焦性能，為深入推銷品種提供話語權；在穩(wěn)定焦化特性的前提下，要尋找出替代配煤的品種，根據(jù)不同用戶的需求，適當配入低成本原料煤，達到銷售效益最大化。