左春生

（太鋼集團臨汾鋼鐵有限公司焦化廠，山西 臨汾 041000）

太鋼集團臨汾鋼鐵有限公司焦化廠現生產的焦爐為JN43—80—Ⅱ雙聯下噴復熱型焦爐，由鞍山焦耐院設計、第十三冶金建公司承建，1995年8月投產，年設計生產能力為6×105t，2010年實際生產能力為5.2×105t.設計投產時，備煤皮帶控制系統(tǒng)采用日本的歐姆龍PLC，配煤系統(tǒng)各儲煤罐下料口用調節(jié)套筒和調節(jié)勵磁電機轉速控制圓盤給料機速度控制配煤，煉焦配煤依靠1 h人工跑盤進行驗證調節(jié)。

1 配煤系統(tǒng)改造

2008年5月，臨鋼焦化廠對配煤系統(tǒng)進行了改造。利用原有皮帶和圓盤給料機基礎，拆除原來的電機、調速系統(tǒng)，拆除備煤集控室原有的操作臺、工藝流程圖模擬屏、皮帶控制系統(tǒng)歐姆龍PLC部分，改造后實現自動配煤為變頻器和PLC控制，加裝小皮帶（電子）秤，根據各小皮帶下煤量變頻調節(jié)給料機轉速，實現自動配煤，與原來的皮帶上料系統(tǒng)共用一套西門子S7—300PLC和上位機。改造后的自動配煤和上料系統(tǒng)與臨鋼焦化廠局域網進行聯網，實現在局域網內的每一臺電腦能夠隨時觀察配煤情況。

集控室正常操作進入“臨鋼焦化配煤控制系統(tǒng)”程序主畫面，根據生產需要設定皮帶機的上煤量。按照配煤比例，計算各配煤盤的配入量，將各配煤盤的配入量對應寫入到程序主畫面中“寫定值”欄中。根據配煤種類選擇1#～6#圓盤給料機和皮帶秤設備的開啟。運行中，觀察各種數據和曲線是否正常，如有異常及時處理；配比曲線不合格超過10 min，停車清零后，重新啟動；配煤盤堵料時及時通知配煤工捅料，無料超過5 min，停車清零后，重新啟動。

2 煤巖配煤原理

2.1 煤是不均一的物質，每一種煤都是天然的配煤

自從煤巖學問世以后，煤就被公認為是一種復雜的有機物質混合物。這些有機物質的性質不同，在配煤中的作用也不同。因此，可以說每種煤都是天然配煤。由于天然配煤不按照人的主觀愿望配合，所以絕大部分煤都不合乎單獨煉焦的要求。根據煤中各種成分性質在加熱過程中的變化，按其加熱特性分為2類成分：加熱過程中能熔融并產生活性鍵的成分，視作有黏結性的活性成分；加熱時不能熔融也不能產生活性鍵的成分，視作沒有黏結性的惰性成分。

活性成分=鏡質組+穩(wěn)定組+1/3半鏡質組

惰性成分=絲質組+2/3半鏡質組

鏡質組、絲質組、穩(wěn)定組為3種有機顯微煤巖類型。

2.2 活性成分的反射率分布直方圖是決定煉焦煤性質的首要指標

一種煤的活性成分的質量不是均一的，這可用反射率分布圖來表示。活性成分的質量差別可以很大，不但不同的變質程度煤的差別大，而且即使是同一種煤，所含的活性成分的質量也有差別。如果以反射率表示一種煤中所含不同性質的活性成分的組成，則每一種煤的活性成分反射率圖都呈正態(tài)分布，如圖1所示。

圖1 華晉集團焦煤反射率分布直方圖

2.3 決定煤性質的另一個重要指標是惰性成分含量

惰性成分與活性成分一樣，在配煤中是十分重要的，缺少或過剩都會導致焦炭質量下降。要得到所要求的焦炭質量的配煤方案，實際上是不同活性成分與適量惰性成分的組合。

2.4 巖相配煤理論指出的最佳入爐煤巖相組成

①分布圖呈寬單峰無凹口平坦分布狀；②巖相分布圖中1.10～1.50區(qū)間比例應≥25%；③應在1.10～1.20之間；④常規(guī)工藝指標合適；⑤根據焦炭強度調整配煤方案，適當調整巖相分布圖中1.10～1.50間所占比例。

2.5 單種煤及入爐煤的巖相圖

如圖2所示。

圖2 單種煤及入爐煤巖相圖

2.6 主用煤種煉焦指標統(tǒng)計表

見表1.

表1 主用煤種煉焦指標統(tǒng)計表

3 生產實踐

3.1 2009年配煤及焦炭質量

2008年8月，臨鋼焦化廠自動配煤系統(tǒng)改造完成后，煉焦配煤由當地焦精煤、1/3焦精煤兩種煤種配煤煉焦。在不改變焦炭質量又降低成本的原則下，增加了高硫焦煤，變?yōu)楫數亟咕?、當?/3焦精煤、焦煤集團高硫焦煤3種煤種配煤。2009年，面對嚴峻的市場形勢，從深入對標挖潛、嚴格成本倒逼等方面，千方百計開源節(jié)流，降本增效。根據煤巖配煤理論及小皮帶自動配煤進行精細配煤，增加了長焰煤21 178 t配煤煉焦，同比產生效益991余萬元，焦炭強度穩(wěn)定性也有了明顯改觀。

3.2 2010年精細配煤及焦炭質量情況

3.2.1 配煤變化

2010年在保證焦炭質量滿足煉鐵需求的前提下，運用煤巖指導配煤理論，充分挖掘焦化廠主要煤種潛力,優(yōu)化原料結構，合理摻配低價煤種，降低焦炭成本。從3月份開始摻配貧煤，有效降低了原料成本，從7月份開始逐步加大陽泉曲焦煤的摻配比例，等量替代價格較高的當地焦煤、華晉焦煤。通過優(yōu)化配煤結構，降低焦炭原料成本：1 t焦炭的成本就降低20余元，全年增加效益1 000余萬元。2010年全年用煤情況見表2.

表2 2010年全年用煤情況

3.2.2 焦炭質量對比

在生產實際中，通過過程能力分析，對焦炭生產全過程進行質量辨識，針對影響焦炭質量的主要因素采取有效措施，完善進廠煤質量評價、加強進廠煤質量驗收、煤場堆取、科學配煤、精確計量、細度控制、焦爐加熱等質量過程的管理，提高了全過程精細化操作和受控能力，進一步穩(wěn)定焦炭質量，滿足高爐需求。

4 結束語

實踐證明，利用煤巖和工業(yè)分析等設備，先對進廠煤進行分析，尋求各煤種之間的適配性，確定優(yōu)化配比，加強管理，提高了全過程精細化操作和受控能力，對改善焦炭質量、有效降低焦炭成本、提升企業(yè)的競爭力有巨大的作用。

[1]申明新.中國煉焦煤的資源與利用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.

[2]董旭東，紀同森，姬長俠.煤巖分析技術在濟鋼焦化廠的應用[J].燃料與化工，2010（1）：22.