胶质层重叠原理

要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀。其中典型的方法是“J法”配煤技术。“J法”配煤技术是一种快速、准确、简单、经济、随机确定各种最佳（实用）配煤方案的新技术，以“煤的粘结能力测定法”为基础，以煤与焦相互统一变化规律为依据，准确预测焦炭强度，按Jb-Vdaf“米”字形配煤图及其原则进行操作，评估煤质，确定“主导煤”，辨明“添加剂煤”和“填充剂煤”，用简易“优选法”确定配煤比，定出配煤方案。

互换性配煤原理

焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。单种煤的变质程度决定其活性组分的质量，镜质组平均组最大反射率是反映单种煤的变质程度的最佳指标。

应用煤岩学指导配煤，很多焦化厂都有自己的配煤方案，但一般都是镜质组平均随机反射率、反射率直方图及镜惰比三个参数作为煤岩学配煤参数。根据互换性配煤原理，当配煤有较强粘结性时，加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高，回配3%～5%的焦粉代替瘦煤炼焦，技术上是可行的，但在同样煤质情况下不添加粘结剂，要保证焦炭质量，焦粉的细度至关重要。

共炭化原理

煤中加入非煤粘结剂进行炭化，称为共炭化。共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据，也为加入有机渣油﹑塑料类﹑橡胶类﹑沥青等与煤共炭化提供了可能性，并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。国外Collin在400℃下将废塑料与煤焦油沥青共热解，收集热解油和气体产物，反应所得的残余物与弱粘结煤共焦化能提高其结焦性；乌克兰的研究工作则是利用配煤同塑脂废料共焦化，由于芳香结构的有机物对配煤的结焦性具有良好的影响，所得焦炭强度得以提高，并获得贵重的化学产品。

国内中国科学院山西煤炭化学研究所李保庆等利用10g固定床反应器研究废塑料与煤共焦化特性。试验结果表明，当废塑料添加量不超过5%时，煤气产率增加，焦油收率提高，焦油中脂肪烃和甲基化芳香化合物明显增加，而半焦性质基本不受影响。

研究认为，废塑料与煤共焦化技术可行。该所曾对几种沥青与重庆焦化渣用Corbett法进行了组成分析，研究表明，减压渣油和丙烷脱沥青饱和烃含量较高，沥青质很少，作为改质剂性能较差。热裂化渣油和乙烯焦油含有相当高的芳烃与沥青，QI少，因此作为改质剂性能较好。煤焦油沥青具有较高的芳香性能，因此溶剂性能较好，但QI含量高，对焦油过程中间相发展不利。

为了评价配合煤性质是否恰当，要用多种指标来加以衡量，这些指标称为配煤指标或配煤参数。

配合煤的化学成分指标有灰分、硫含量和磷含量，当焦炭作特殊用途时，还需包括灰分的化学组成。配合煤的主要工艺性质指标有挥发分、粘结性和结焦性，常用的粘结性指标有坩埚膨胀序数、罗加指数、粘结指数、奥亚膨胀度（见煤的膨胀度）、胶质层最大厚度、基氏最大流动度（见煤的流动度）等。

配合煤的煤岩指标有煤岩显微组分、镜质组最大平均反射率和镜质组反射率分布曲线，或由此计算而得的强度指数SI和组分平衡指数CBI。（见焦炭强度预测）有时也用所得焦炭的性质来评价配煤，如焦炭的转鼓强度、热态性质等。（见块焦反应性指数和反应后强度）在日常配煤中，不可能采用大量参数来进行生产管理，因此除化学成分外，往往根据本地区煤的特点，选择2～3个指标作为控制目标。

19世纪50年代以前， 炼焦多以单种强粘结性煤（如焦煤）为原料，存在“粘结性过剩”现象， 为了解决这个问题，配入无烟煤、氧化煤、半焦、焦粉等。初期的配煤技术用于煤气工业。

20世纪前半叶， 由于炼焦工业发展， 产生了焦煤和强粘结性煤短缺问题，推动了配煤技术的全面发展。关于高、中、低挥发分煤的结焦特性及在配煤中的作用， 配煤指标的选择和测试方法等配煤技术的基础工作， 都在这期间形成，至今仍有指导意义。

20世纪50年代以来，煤岩学指标用于配煤， 使配煤技术更为科学可靠。煤岩测定方法的自动化， 为配煤技术指导生产创造了条件。

中国配煤技术起步于20世纪50年代初， 以气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种煤按一定比例配合， 进行了大规模的试验研究， 确定了主要钢铁公司的炼焦配煤方案。

60年代，鉴于中国炼焦煤源分布不均衡，不能在所有地区满足四种煤配合的原则， 并根据各地区煤资源特点， 探讨了各自的配煤规律， 从而扩大了炼焦煤资源。在此期间，在全国建立了十余座200kg试验焦炉，广泛开展了配煤试验，推动了配煤技术的发展。

从50年代开始， 中国就开展了煤岩学在炼焦中的应用研究，60年代开始探索煤岩配煤。

70年代以来，开展焦炭强度预测的研究，使配煤技术进入新的发展阶段。与此同时， 焦炭的宏观和微观性质、冷态和热态强度以及新的成焦理论的研究， 为配煤技术发展提供了理论依据。

近年来，我国钢铁生产持续增长，对焦炭的需求量扩张，炼焦煤资源与焦炭需求量的矛盾日益突出。同时，高炉不断大型化及富氧喷吹煤粉等冶炼技术对焦炭的质量要求越来越高。

（1）发展配煤炼焦技术历来是我国合理利用炼焦煤资源和提高焦炭质量的主要措施。但是配煤技术在研究开发上没有新的突破，特别是在生产上没有大的进步，这是我国当前焦炭质量低的主要症结之一。发展配煤技术涉及多方面技术和需要一定的条件。当前我国各焦化厂和科研、设计院所，都不具备独立研究开发配煤技术的能力，因此必须统一规划、协调，联合科研、设计、生产多方面的力量，集中一批优秀科技人员，并得到足够的资助，经过数年努力攻关才有希望取得成功。

（2）提高焦炭质量的另一个主要措施是采用煤预处理技术。我国除宝钢等个别企业采用配型煤工艺外，绝大多数焦化厂没有采用煤预处理工艺，这也是我国焦炭强度普遍较低的主要原因之一。

各种煤预处理工艺适于不同的炼焦煤和要求不同的条件，因此采用该工艺时要根据本厂炼焦煤特点和条件，通过试验选择适当的煤预处理工艺。

大量试验结果表明：华东、东北和华北等地区的焦化厂，可采用捣固、配型煤、煤干燥（调湿）及风动选择粉碎等预处理技术。这些技术在世界上都已工业化，在支持个别有条件的企业引进这些技术的同时，应组织科研、设计和生产等单位联合消化，并进一步研究开发使之发展成为能向其它企业推广应用的技术。

传统的配煤计算主要是人工进行，随着计算机技术、软件技术的发展，人们把固定的配煤计算方法写入软件，运用计算机技术轻松快捷实现配煤计算分析。

主要目的是：

（1）减轻人工计算的繁杂程度；

（2）全配煤方案提供参考，以便优化配煤方案，拓展人工配煤思路，从而有效降低成本。