配合煤是把不同变质程度的炼焦煤按适当比例配合起来,利用各种煤在性质上的优势互补,从而使配合煤的质量优于单种煤的质量,以生产符合质量要求的焦炭,这对合理利用煤资源、节约优质炼焦煤、扩大炼焦煤资源具有重要意义。因此,研究各单种煤的特性和它们在配合煤中的相容性以及在焦炉中的成焦特性,是配煤技术的关键。
因为堆密度提高,煤粒间的间隙减小,在炼焦过程中胶质体易于填满空隙,气体不易析出,胶质体的膨胀性和流动性都增加,使煤粒间的接触更加紧密,形成结构坚实的焦炭。另外,堆密度高,炼焦过程中半焦收缩小,因而焦炭裂纹少,提高了焦炭的强度。煤捣固工艺、配型煤工艺、煤干燥工艺和煤预热工艺等方法,都可以使煤的堆密度增加。这样可以多用高挥发分、弱黏结性气煤,也可配用适量的不黏结煤和弱黏结性煤,以扩大炼焦用煤资源。
在装炉煤中配入适量的黏结剂和抗裂剂等非煤添加物,可改善其结焦性。配黏结剂工艺适用于低流动度的弱黏结性煤料,有改善焦炭机械强度和焦炭反应性的效果。配抗裂剂工艺适用于高流动度的高挥发分煤料。可增大焦炭块度、提高焦炭机械强度、改善焦炭气孔结构。这两种工艺也可同时并用,相辅相成。例如在炼制优质铸造焦时,必须配入足够量的低灰、低硫石油焦等抗裂剂,同时配入数量匹配的黏结剂,才能使铸造焦达到块度大、强度高、灰分低、硫分低、气孔率低和反应性低等全优指标。
常用的配煤黏结剂有煤焦油黏结剂、煤焦油沥青黏结剂、石油沥青黏结剂和煤-石油沥青混合黏结剂等。
常用的配煤抗裂剂有粉状焦炭、粉状半焦和粉状延迟焦。各种抗裂剂的共性是挥发分比炼焦煤低得多,但不同抗裂剂具有不同的特性。
配型煤工艺是将一部分煤料在入炉前配入黏结剂压成型块,然后与散状煤料配合装炉。配型煤工艺的优点有以下三点:
(1)配型煤粒间的间隙小,有助于改善煤的黏结性;
(2)配型煤可提高煤料的堆密度;
(3)可以多配用弱黏煤或非黏结性的高惰性组分煤。