本文章分析了配型煤炼焦对炼焦煤料性能的影响机理，介绍了新日铁配型煤和重金属配型煤压球机生产线炼焦工艺，以及各焦化厂通过焦炉实验和生产实践总结的配型煤炼焦的结果.我国煤炭资源储量丰富，其中炼焦煤资源占煤资源储量的37%左右，品种齐全，但分布很不平衡，其中一半以上为高挥发分气煤，粘结性较弱，强粘结性的肥煤、焦煤不足30%，优质、易选的炼焦煤更少，且集中分布在华北地区。资源分布及储量与需求不相适应的矛盾较为突出，配型煤炼焦是扩大炼焦煤源的炼焦方法之一。成型煤炼焦是将炼焦原料煤的一部分(约30%~40％)，加一定量的粘结剂混捏(或不加粘结剂)，通过型煤压球机设备压制成具有一定形状大小的型块，再按一定比例和原料煤配合，装入焦炉炼焦。

1　配型煤炼焦对煤料结焦性能影响

配型煤炼焦之所以能够在保证焦炭性能的前提下，多配弱黏煤或不黏煤，减少优质炼焦煤的配入量，其影响因素是多方面的，国内外企业和研究机构曾做了大量的研究和分析，普遍认为配型煤炼焦对煤料性能影响机理体现在以下几个方面。

1.1　对入炉煤料的堆密度影响

配型煤炼焦使入炉煤料的堆密度得到了提高。常规情况下入炉煤料的堆密度为0.7m-3左右，而型煤的堆密度为1.1~1.2m-3左右。型煤配入后，在炉体容量不变的情况下，整体上煤料的堆密度得到了提高，煤料的粘结组分和非粘结组分会更加紧密地结合，从而改善了煤的结焦性能。

1.2对入炉煤料的导热性影响

型煤内部组分的致密性使其导热性得到了提高，导热性得到提高的型煤会更快升温，其到达软化点和熔融的时间也会更短，从而更加有效地进行热传递，使周围的粉煤更好地塑化结焦。

1.3对结焦收缩的影响

型煤的高致密性使其在结焦时膨胀挤压周围的粉煤，使粉煤组分更加致密地接触，减小结焦收缩，从而生成较大块度焦炭，并减少裂纹。

1.4对煤料粘结性的影响

型煤内部添加的黏结剂具有改质作用，添加的黏结剂与煤组分结合生成更多的熔融成分，增加胶质层厚度，并改善焦炭的显微结构。

2　配型煤炼焦工艺

配型煤炼焦技术的研究始于20世纪50年代末60年代初期，70年代初期在日本新日铁公司首次工业化生产，现发展为2种工艺：

（1）新日铁配型煤炼焦工艺。其工艺特点是从通常配合粉碎的煤料中切取一部分煤料，配以粘结剂压成型煤，然后在装炉前与未成型的散煤配合装炉炼焦。这种流程较简单，在原有厂的煤处理车间的基础上改建，较容易，但在扩大使用非炼焦煤方面有一些局限性。

（2）住友金属配型煤炼焦工艺。一部分的配合煤料与单独的非炼焦煤或弱粘结性煤配合，依靠粘结剂压制成型煤，之后按比例再配合到大部分未成型的散煤中入炉炼焦。这种流程可以多用一些非炼焦煤，在总配煤量中不粘煤可配到20％以上，而低挥发分强粘结煤用量仅约10％，型煤的配料中不粘结煤达65％~70％。当成型机的工作与到贮煤塔的设备的操作同步时，可以不建型块贮槽，不设冷却输送带，基建投资可以大大降低。同时，混捏机的热耗可以减少。但是，这种工艺流程较为复杂。

3　配型煤炼焦研究实践

压制型煤现在多采用添加黏结剂的工艺。石油化工系统可资利用的有石油软沥青裂解残渣重油等，在焦化企业，除了煤焦油沥青焦油渣可作粘结剂外，其化学车间的各种废料亦可探索利用，这样既可减少污染，亦可变废为宝。粘结剂的配入量随其粘结能力的不同而不同，例如焦油粘结剂的最佳配入量为10%~20%，而沥青则为8%~10%。宝山钢铁总厂为利用华东地区丰富的弱粘结性煤炭资源，提高焦炭质量，适应大型高炉需求，于20世纪70年代末在一期工程建设期间由日本引进了新日铁配型煤炼焦新工艺。型煤装置共计7套，处理原料煤能力约2.0kd-1，炼焦煤料中型煤配入比约30%。二期工程未建设型煤装置，二期工程建成投产后整个工厂炼焦煤料的型煤由一期工程型煤装置供给，型煤配比约为15%，生产出的焦炭质量能够满足4000m3高炉要求。

鞍钢进行了配型煤炼焦的工业试验，结果表明：

（1）在现有生产配煤条件下，配型煤焦炭M40提高2.0%，M10改善1.2%；

（2）在现有生产配煤中多配12％高挥发分弱粘结性煤的情况下，配型煤焦炭的M40提高1.7%，M10改善1.0%。鞍钢配型煤工艺流程，可充分利用鞍钢现有设备及设施，比宝钢流程更为简化。1990~1992年，包钢焦化厂针对炼焦煤短缺、价格高和附近地区神府煤田（神木、府谷）低灰、低硫弱粘结性或不粘结性煤炭资源丰富的情况，与鞍山热能院合作开展了配型煤炼焦试验工作，相关试验数据表明在现有配煤基础上采用类似新日铁的型煤工艺，焦炭强度明显改善，M40可提高到6%，M10可改善到1.3%，DI15150改善2.2%。攀钢进行了配型煤炼焦实验研究，小焦炉实验和工业实验研究表明，配型煤炼焦可使焦炭质量得到明显改善，M40可提高到0.6%~7.2%，M10可改善到1.1%~3.8%，焦炭反应后强度CSR提高2.15%~6.82%。

济钢焦化厂以备煤车间粉碎后的配合煤为原料，以化产废渣为粘结剂，稍加部分辅助粘结剂，经充分混捏、挤压后生产型煤，而后以一定的比例回配到炼焦煤中炼焦。从煤-6皮带运输机上切取破碎后煤料进入型煤原料槽，原料槽中煤料经型-1皮带机运至混捏机中。特制一焦油渣槽放置在氨水澄清槽出口下，接满后用叉车将焦油渣槽放置在型-1皮带机上方，经蒸汽加热提高其流动性，使其自动下口流到型-1皮带机，与煤料一起进入成型机中挤压成为型煤。型煤经型-2皮带机回配到煤-8皮带机上，与破碎后的炼焦煤一同运至煤塔中入炉炼焦。莱钢焦化厂曾对焦油渣作粘结剂配型煤炼焦进行了实验研究，从理论上进行了论证分析,认为利用焦油渣进行配煤炼焦是完全可行的。水钢煤焦化.公司从2010年开始致力于用焦油渣生产型煤炼焦生产工艺探讨，特别是小焦炉生产的废焦油和焦油渣得到了利用，防止了环境污染。2014年开始也进行了小焦炉和大焦炉的生产试验，效果良好。武钢焦化公司焦化废渣制型煤装置2014年11月投产，生产型煤主要运往3、4炼焦车间，从对焦炭质量的分析结果来看，焦化废渣制型煤炼焦对焦炭质量有一定改善，由小焦炉实验结果发现焦油渣配入量不超过4%时焦炭冷态强度几乎没有什么改变，而焦炭反应后强度随着焦油渣配入量的增加而提高。南京钢铁联合有限公司共进行了3组6个方案的小铁箱焦油渣配煤炼焦实验，将配合煤单独炼焦，焦油渣成型煤与粉碎到一定粒度的焦油渣成型煤按照5%的比例掺入炼焦煤中炼焦，进行小焦炉焦化实验，发现配合煤中掺入焦油渣炼焦对焦炭质量没有显著影响，在某些指标上还有所提高，每年可节约炼焦精煤1600t，还可以增加焦炭、焦油、煤气等产量。