紀(jì)同森，齊婳，王凱

（1山鋼股份濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 250101；2濟(jì)鋼集團(tuán)國際工程技術(shù)有限公司，山東濟(jì)南 250101）

生產(chǎn)技術(shù)

4.3 m搗固焦?fàn)t配煤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與應(yīng)用

紀(jì)同森1，齊婳1，王凱2

（1山鋼股份濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 250101；2濟(jì)鋼集團(tuán)國際工程技術(shù)有限公司，山東濟(jì)南 250101）

濟(jì)鋼利用小焦?fàn)t試驗(yàn)—單孔試驗(yàn)—爐組試驗(yàn)平臺，挖掘搗固焦?fàn)t的技術(shù)優(yōu)勢，系統(tǒng)進(jìn)行了配煤煉焦試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了搗固焦配煤結(jié)構(gòu)中以低價煤源（氣煤、氣肥煤、瘦煤）為骨架的經(jīng)濟(jì)配煤方案，配煤成本降低92元/t，且焦炭質(zhì)量保持穩(wěn)定，滿足了1 750 m3高爐用焦質(zhì)量要求。

搗固焦?fàn)t；配煤結(jié)構(gòu)；配煤成本

1 前言

近年來，隨著煉焦行業(yè)的快速發(fā)展，我國煉焦煤資源分布及儲量與需求不相適應(yīng)的矛盾日益突出，配煤煉焦成本高。合理、高效利用煉焦煤資源，降低配煤成本，成為當(dāng)前煉焦行業(yè)面臨的重要課題。濟(jì)鋼所需煉焦煤100%需要外購，且山東省省內(nèi)煤資源主要以高揮發(fā)分的氣煤、氣肥煤為主，如何因地制宜，在穩(wěn)定焦炭質(zhì)量的基礎(chǔ)上大量配用本省的氣煤、氣肥煤，是濟(jì)鋼配煤優(yōu)化的主要方向。搗固焦?fàn)t在選擇煤源方面具有頂裝焦?fàn)t無法比擬的優(yōu)勢。為合理利用本地資源、降低生產(chǎn)成本，2012年將1#、2#、5#4.3 m頂裝焦?fàn)t改造為搗固焦?fàn)t。為保證4.3 m頂裝改搗固焦?fàn)t的生產(chǎn)順行及焦炭質(zhì)量滿足1 750 m3高爐要求，濟(jì)鋼利用小焦?fàn)t試驗(yàn)—單孔試驗(yàn)—工業(yè)爐組試驗(yàn)平臺，充分挖掘搗固焦?fàn)t的技術(shù)優(yōu)勢，確定了適應(yīng)1 750 m3高爐用焦質(zhì)量要求的經(jīng)濟(jì)配煤結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了配煤成本的大幅下降。

2 搗固焦?fàn)t投產(chǎn)初期配煤結(jié)構(gòu)

2.1 小焦?fàn)t試驗(yàn)

小焦?fàn)t試驗(yàn)方案及結(jié)果見表1。

表1 搗固煉焦的小焦?fàn)t試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)分析：

1）與方案1（3座焦?fàn)t正常生產(chǎn)配煤）相比，方案2～5的配煤成本有所下降，焦炭硫分也下降到0.9%左右，且經(jīng)過搗固煉焦，所產(chǎn)焦炭的抗碎強(qiáng)度M30和耐磨強(qiáng)度M10均有所改善，從而再次證明，搗固煉焦對改善焦炭質(zhì)量效果比較明顯。

2）從方案2～5的結(jié)果看，方案2的焦炭質(zhì)量最好、成本相對較低，可作為搗固焦配煤結(jié)構(gòu)的第一備用方案。

2.2 優(yōu)選方案的應(yīng)用

投產(chǎn)初期，選擇方案2做為搗固焦的生產(chǎn)方案組織工業(yè)試驗(yàn)。投產(chǎn)初期搗固焦與原頂裝爐焦炭的質(zhì)量對比見表2。

表2 投產(chǎn)初期搗固焦與原頂裝焦炭質(zhì)量對比%

從表2可以看出，利用小焦?fàn)t試驗(yàn)優(yōu)選的配煤方案生產(chǎn)的搗固焦與頂裝焦相比，焦炭熱態(tài)強(qiáng)度指標(biāo)基本保持穩(wěn)定，而機(jī)械冷態(tài)強(qiáng)度指標(biāo)改善1～2個百分點(diǎn)，且噸煤成本降低。

3 配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)高爐的需求以及降本增效的要求，圍繞搗固焦配煤技術(shù)路線（在降低配合煤揮發(fā)分、改善焦炭致密性的情況下，適度降低焦炭冷、熱態(tài)指標(biāo)，適度放寬焦炭的硫分指標(biāo)），充分利用小焦?fàn)t試驗(yàn)—單孔試驗(yàn)—爐組試驗(yàn)平臺，系統(tǒng)進(jìn)行低價煤代替高價煤的試驗(yàn)研究，充分挖掘搗固焦的技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化降成本。

3.1 單孔試驗(yàn)

在前期小焦?fàn)t試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在1#、2#、5#爐又組織進(jìn)行了搗固煉焦的單孔驗(yàn)證試驗(yàn)。在降低焦煤、肥煤的前提下增配氣煤和瘦煤，優(yōu)化搗固煉焦配煤結(jié)構(gòu)，尋求經(jīng)濟(jì)配比，實(shí)現(xiàn)噸焦成本的大幅降低。

搗固煉焦單孔試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果（晾焦臺焦炭樣的強(qiáng)度測定數(shù)據(jù)）見表3。

表3 單孔試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)分析：

1）從表3的單孔試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，在目前的搗固煉焦條件下，與基準(zhǔn)方案（方案1）的焦炭質(zhì)量相比，隨著氣煤、貧瘦煤配量的增加，肥煤、焦煤配量的減少，焦炭的冷態(tài)質(zhì)量呈緩慢下降趨勢、熱態(tài)質(zhì)量基本保持穩(wěn)定。

2）表3的試驗(yàn)結(jié)果表明，在目前來煤條件下，瘦煤配量由15%提高到25%、氣肥煤由28%提高到30%是可行的，可有效降低配煤成本，且焦炭質(zhì)量基本變化不大（實(shí)際生產(chǎn)中如能經(jīng)過干熄焦的質(zhì)量提升，效果應(yīng)更好）。

3.2 爐組優(yōu)化試驗(yàn)

為降低配煤煉焦成本，減少焦餅的膨脹壓力，在前期單孔試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在1#、2#、5#焦?fàn)t組織進(jìn)行不配肥煤、降低焦煤、提高瘦煤配量的搗固煉焦?fàn)t組優(yōu)化試驗(yàn)。試驗(yàn)方案及配煤指標(biāo)預(yù)測數(shù)據(jù)見表4。

在基準(zhǔn)期和試驗(yàn)期內(nèi)，1#、2#、5#焦?fàn)t焦炭質(zhì)量保持穩(wěn)定，其焦炭質(zhì)量數(shù)據(jù)的均值見表5。

表4 爐組優(yōu)化試驗(yàn)方案%

表5 爐組優(yōu)化試驗(yàn)的焦炭質(zhì)量數(shù)據(jù)

從表5的試驗(yàn)數(shù)據(jù)看：不配肥煤后，焦炭的硫分指標(biāo)略有上升，主要原因在于基準(zhǔn)期所用的肥煤是低硫肥煤，而增加的氣肥煤和瘦煤的硫分相對略偏高；焦炭的冷熱態(tài)指標(biāo)與基準(zhǔn)期相比，反應(yīng)性略偏高，焦炭假密度略改善，其他指標(biāo)幾乎沒有明顯的變化，基本在一個水平范圍之內(nèi)。

因此，在目前搗固煉焦的條件下，不配肥煤、瘦煤配量提高到25%是切實(shí)可行的，焦炭質(zhì)量保持了高度穩(wěn)定，配煤成本降低，且焦炭的結(jié)焦率及致密性得到保障。

4 配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化效果分析

4.1 配煤成本明顯下降

搗固焦配煤優(yōu)化結(jié)構(gòu)與原頂裝焦配煤結(jié)構(gòu)相比，有效降低了肥煤配量12%、焦煤配量25%，提高了省內(nèi)氣煤、氣肥煤以及瘦煤等低價煤的配量，與頂裝焦噸煤成本相比，搗固焦噸煤成本降低92元/t。

4.2 焦炭質(zhì)量保持穩(wěn)定

搗固焦的冷態(tài)強(qiáng)度改善明顯，M40改善2.6%、M10改善1.0%，焦炭的熱態(tài)強(qiáng)度基本保持穩(wěn)定。

4.3 高爐使用效果好

濟(jì)鋼煉鐵廠1 750 m3高爐目前按50%配用搗固焦，通過對高爐操作制度的調(diào)整，高爐各項指標(biāo)，如焦比、煤比、燃料比等，均保持在較好水平。

Optimization and Application on Coal Blending Plans of 4.3 m Stamp-charging Coke Oven

JI Tongsen1,QI Hua1,WANG Kai2
（1 Jinan Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China; 2 Jigang International Engineering and Technology Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

Using the test platform of the small coke oven,one chamber to oven battery,Jinan branch carried out many coal blending tests to reduce cost in 4.3 m Stamp-charging Coking Oven.The coal blending plans used gas coal,gas-fat coal and thin coal as main base and the cost is reduced 92 Yuan per ton.The coke’s quality remained stable and could meet the requirements of 1 750 m3BF.

stamp-charging coke oven;coal blending plan;coal blending cost

TQ520.62

B

1004-4620（2015）02-0014-02

2014-01-24

紀(jì)同森，男，1971年生，1994年畢業(yè)于武漢鋼鐵學(xué)院煤化工專業(yè)。現(xiàn)為山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠高級工程師，從事煤焦技術(shù)管理工作。