型焦制备工艺

型焦制备工艺（formcoke making process）是指以粉煤或炭质粉料（半焦粉、焦粉、石油焦粉和木炭粉等）为主体原料，配或不配粘结剂加压成型煤，再经炭化等后处理制备成型焦的一种主续生产工艺。该工艺由粉煤成型（型煤制备）工艺和型煤后处理工艺构成。型煤是型焦工艺的中间产品，经后处理可制取型焦，也可以作为块状燃料直接使用；型焦可用于炼铁和铸造等工业。

简介型焦制备工艺（formcoke making process）是指以粉煤或炭质粉料（半焦粉、焦粉、石油焦粉和木炭粉等）为主体原料，配或不配粘结剂加压成型煤，再经炭化等后处理制备成型焦的一种主续生产工艺。该工艺由粉煤成型（型煤制备）工艺和型煤后处理工艺构成。型煤是型焦工艺的中间产品，经后处理可制取型焦，也可以作为块状燃料直接使用；型焦可用于炼铁和铸造等工业。

型煤型煤是以粉煤为主要原料，按具体用途所要求的配比，机械强度，和形状大小经机械加工压制成型的，具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。

型煤产生背景自工业革命以来，人类大规模的使用化石能源，已经对我们的生态环境产生了不可逆的巨大不良影响。特别是进入新世纪，温室效应日趋严峻，极端天气层出不穷，环境污染持续加剧。在这种背景下，世界各国普遍调整能源政策，致力于发展环境友好型的能源利用途径。

中国的能源问题更加严峻，能源虽然总量丰富，但人均占有量较低。中国石油人均资源量仅约为世界平均水平的11%，天然气只有5%左右，煤炭资源人均拥有量也仅相当于世界平均水平的50%左右。中国的能源结构是多煤少油少气，据统计，截至2007年底，中国常规一次能源探明和剩余可采资源量（包括煤、石油、天然气和水能）中，煤炭占73.2%，石油占1.3%，天然气占1.3%，水能占24.2%。2007年中国煤炭产量达25.36亿t，消费总量达25.8亿t，在一次能源的比重分别为76.4%和69.5%，煤炭的产量与消费占绝对主力。中国的能源消费现状决定了中国当前能源政策调整的重点在于对煤炭的清洁化、高效化使用。作为洁净煤生产技术的一种，型煤生产具有操作简单、技术成熟、成本低廉、节能增效明显、废气排放量减少等优点，值得我们大力发展。

型煤分类常见的有煤球、煤砖、煤棒、蜂窝煤等。型煤分工业用和民用两大类。工业型煤有化工用型煤，用于化肥造气、蒸汽机车用。型煤、冶金用型煤（又称为型焦）。民用型煤，又称为生活用煤，用于炊事和取暖，以蜂窝煤为主。型煤生产工艺有无黏结剂成型、有黏结剂成型、热压成型三种。成型机械有冲压式成型机、对辊成型机、螺旋挤压机和蜂窝煤机等多种。

型煤包括很多的种类，型煤可以把煤粉，煤面，煤泥，分别压成球形或者其他形状。也可以把煤粉和煤泥混合压成球形和其他形状。用于锅炉的燃烧和造气。

工业型煤1.化工用的型煤，一般为35~50mm的煤球，可用小于3mm的无烟煤或焦油产率大于10%的粉状褐煤成型。主要用于化肥造气，生产半焦、液体或气体燃料和生产甲醇、醋酸等化工产品。

2.作蒸汽机车燃料型煤，有卵形和滴水型等几种。煤粒形状。中国研制的机车型煤，可节煤8%以上。发展动力型煤需要解决燃烧过程中利用温控掌握热变形特性，利用配料技术改善煤质，以及提高型煤煤灰熔点等技术关键问题。譬如对于硫分高的煤，要利用催化逆平衡提高硫的转化率，以减少污染。

3.型焦，是将弱粘结性粉煤成型后，在连续炼焦炉内焦化，或利用高速热解析出胶质体的方法实现热压成焦。发展型焦可以扩大炼焦原料，提高焦炉效率。中国都用粘结剂低压成型来生产工业型煤。粘结剂多为石灰、石油沥青、焦油沥青或纸浆废液。用量视煤的可团性而定，一般为5~10%1。

民用型煤除普通煤球和蜂窝煤外，近年开始研制取暖用易燃煤球和家庭炊事用的上点火蜂窝煤。这种型煤的结构和原料配方比较复杂。一般由点火层、引火层和煤本体三部分组成。各层原料的配方不同：

①点火层多用氧化剂或石蜡与炭素、半焦粉等易燃物质掺加粘结剂混配。

②过渡层的燃点略高于点火层，起引火作用，并具有合适的粒度。

③煤本体可因地制宜采用无烟煤、烟煤、褐煤、泥炭或浮选尾煤等。

用烟煤做的型煤燃烧时因挥发分和由热解产生的游离碳未能充分燃烧而发烟，故须将配料的挥发分控制在20%~25%的范围内，并添加适量焦末和石灰。使煤本体内部具有良好的微孔结构，为可燃气体的均匀析出创造条件；还要改进炉具，保证供氧充分，实现完全燃烧和消烟。以无烟煤为主体的蜂窝煤，应适量加入挥发分高的烟煤，以增强火焰的温度、高度和上火速度。如配料适当，上点火蜂窝煤燃烧后的气体一般能符合环境保护要求，但成本略高2。

型煤优点(1)提高燃烧效率，减少能源浪费

作为中国民用型煤主体的蜂窝煤，配以先进炉具，热效率比烧散煤高1倍。在各种洁净煤技术中，工业型煤的能量转化率最高，达97.5%，远远大于其它技术。锅炉型煤产品粒度较大，可以保证燃烧时所需的空隙，燃烧效率较高，同时露煤量较少，与燃烧原煤相比，节煤15%~20%。

(2)减少环境污染

锅炉燃用型煤可以大量减少大气污染。与燃烧原煤相比，SO2排放量降低40%~60%左右，NO2排放量降低40%左右，烟尘排放减少约60%，强致癌物(Bap)减少50%以上，具有明显的环保效果。型煤在加工过程中加入固硫剂、粘合剂，可以使SO2的排放量减少40%~50%，同时也可以减少固体粉尘的排放量。此外，型煤可使用工业废料和农业废料作粘合剂，变废为宝，减少了三废排放。

(3)改变单一煤种的性能缺陷

型煤的加工制造过程中，通过使用添加剂，将不性能的煤种加以组合掺配，使粘结性指数、着火点、灰分、灰熔点、硫分、固定碳、挥发分以及发热量等指标得到改善，增加了煤的反应活性、易燃性、热稳定性，提高灰熔点，生产出各项指标满足客户要求的优质产品。比如，通过配煤可将非炼焦煤制成型焦，作为冶金焦的替代品;将烟煤制成无烟化型煤，替代造气无烟块煤，从而扩大煤炭的利用途径。

(4)减少块煤需求

中国工业锅炉、窑炉中的有相当部分属于层燃式，需要燃用块煤；中国化肥工业合成气以及燃料气的生产都需要块煤。发展工业型可以可缓解块煤数量少供不应求的局面，同时为细粒煤的合理、有效利用开辟了技术途径3。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学