馬雄，張偉林

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司制造管理部）

1 前言

為保證歐冶爐能順利開爐，生產(chǎn)中采用了添加低強(qiáng)度焦炭替代部分塊煤的燃料結(jié)構(gòu)。為了生產(chǎn)出適合歐冶爐用的低強(qiáng)度焦炭，八鋼公司在4.3m搗固焦?fàn)t進(jìn)行了試驗探索：采用新疆氣煤、低黏性煤資源及焦粉等配煤結(jié)構(gòu)生產(chǎn)低強(qiáng)度焦炭。文章介紹了利用疆內(nèi)低黏性煤資源進(jìn)行配煤，生產(chǎn)歐冶爐用焦炭的工業(yè)試驗過程。

2 弱粘煤煤質(zhì)狀況

該弱粘煤煤礦是一座年產(chǎn)能60萬t的深井煤礦，該煤礦原煤主要產(chǎn)品為弱粘煤原煤，通過洗選生產(chǎn)兩種精煤：1/2中粘煤和弱粘煤精煤。弱粘性煤煤質(zhì)性質(zhì)見表1。

選擇該煤礦的三個煤種。表1為三種試驗煤進(jìn)廠的煤質(zhì)性質(zhì)統(tǒng)計，根據(jù)國家煙煤的分類標(biāo)準(zhǔn)，煤樣1屬于1/2中粘煤、煤樣2屬于弱粘煤、煤樣3為煤樣2的原煤。

3 弱粘煤配煤試驗

以弱粘性煤為試驗煤種，結(jié)合艾礦自有煤1890及氣煤、焦粉，制定了配煤方案[1]，見表2。

3.1 試驗的配煤方案

根據(jù)歐冶爐焦炭質(zhì)量要求，在考慮自有焦煤1890的高粘結(jié)性的情況下，試驗配煤方案1主要以自產(chǎn)1890、氣煤基本配煤結(jié)構(gòu)，配加試驗煤1/2中粘煤，同時回配作為惰性劑的焦粉。工業(yè)試驗一周，通過每日對生產(chǎn)焦炭的40的檢測數(shù)據(jù)效果看，所生產(chǎn)焦炭質(zhì)量優(yōu)于歐冶爐的焦炭要求。為進(jìn)一步探索配煤方案的經(jīng)濟(jì)性，在試驗方案1的基礎(chǔ)上，增加了弱粘煤、弱粘煤原煤的配比，見表2中方案2及方案3。

3.2 試驗煤的質(zhì)量控制[2]

為了減少工業(yè)試驗期間試驗條件的影響，要求生產(chǎn)過程中：（1）控制及穩(wěn)定配煤的合格率；（2）穩(wěn)定生產(chǎn)工藝操作，減少對焦炭質(zhì)量的影響。

3.2.1 嚴(yán)格監(jiān)控單種煤質(zhì)量

試驗用單種煤取自焦化新區(qū)煤場，通過火車運輸至老區(qū)各配煤罐中。嚴(yán)禁發(fā)生混煤事故，要求每班對各單種煤罐取樣分析，跟蹤監(jiān)測各種煤質(zhì)的變化。

3.2.2 提高并穩(wěn)定配煤合格率

配煤前，需要對各單種煤進(jìn)行破碎達(dá)到要求的細(xì)度，破碎的標(biāo)準(zhǔn)要求煤塊粒度不得大于3mm。由于各單種煤破碎程度不同，從而對焦炭質(zhì)量有不同的影響，對試驗期間各方案中單種煤的破碎細(xì)度有要求：氣煤≥80%、1890≥80%、試驗煤≥82%（表示各種煤≤3mm的占比），同時要求各單種煤的破碎細(xì)度合格率達(dá)到95%以上。達(dá)到破碎細(xì)度要求的各單種煤按照試驗配煤方案進(jìn)行配煤，配合后的煤經(jīng)過皮帶溜槽進(jìn)行反復(fù)混勻。表3是在生產(chǎn)過程中不同方案的配合煤的質(zhì)量指標(biāo)（檢測數(shù)據(jù)取均值）。

表3 試驗配合煤質(zhì)量數(shù)據(jù)

對配合煤工業(yè)分析、膠質(zhì)層指數(shù)、粘結(jié)指數(shù)檢測數(shù)據(jù)分析，配合煤的變化趨勢與配煤方案的調(diào)整方向一致，隨著試驗的推進(jìn)，試驗配煤方案3與試驗配煤方案1對比，工業(yè)指標(biāo)數(shù)據(jù)中、升高了1.06%、1.92%，粘結(jié)指數(shù)降低8%，膠質(zhì)層指數(shù)中值較低3.05mm，具體數(shù)據(jù)見表3。

3.3 工業(yè)試驗焦炭質(zhì)量狀況

本次工業(yè)試驗生產(chǎn)在老區(qū)4.3m的搗固焦?fàn)t進(jìn)行。為保證試驗結(jié)果的真實有效，對生產(chǎn)工藝操作進(jìn)行嚴(yán)格控制。

3.3.1 控制入爐煤餅

本次試驗的配煤煤種是高揮發(fā)的氣煤、氣肥煤和弱粘煤，通過搗固焦?fàn)t煉焦可提高焦炭質(zhì)量。為了確保焦炭質(zhì)量，在實際生產(chǎn)過程中對入爐煤餅有控制要求：（1）控制煤餅的大小要小于50cm。（2）煤餅搗實后的堆密度控制在1.00～1.15t/m3。

3.3.2 嚴(yán)格執(zhí)行焦?fàn)t加熱制度

加熱制度包括結(jié)焦時間、標(biāo)準(zhǔn)溫度、蓄熱室頂吸力等。試驗期間，焦?fàn)t生產(chǎn)結(jié)焦時間為40小時，在生產(chǎn)試驗過程中，熱工通過操作，集氣管壓力控制在110～250 Pa，蓄熱室頂部上升氣流的負(fù)壓應(yīng)保持不變，其吸力不得低于30Pa，標(biāo)準(zhǔn)溫度為機(jī)側(cè)溫度1190℃、焦側(cè)溫度1190℃，從而確保焦炭成熟。

3.3.3 加強(qiáng)熄焦管理

老區(qū)4.3m焦?fàn)t采用的是濕法熄焦，為了控制焦炭的水分，控制熄焦時間約為100s，要求熄焦過程中，熄焦車來回移動2～3次，以利噴灑均勻。熄焦車接焦時行車速度應(yīng)與焦餅推出速度相適應(yīng)，使紅焦均勻鋪在熄焦車的整個車廂。熄焦后熄焦車應(yīng)停留40～60s，將車中多余水分瀝出。

3.3.4 焦炭質(zhì)量指標(biāo)

試驗期間對每日出爐的焦炭進(jìn)行取樣檢測，圖1為不同試驗方案下的焦炭質(zhì)量均值統(tǒng)計圖。

圖1 工業(yè)試驗期間焦炭質(zhì)量變化

三種配煤方案生產(chǎn)的焦炭質(zhì)量均可以滿足歐冶爐工藝生產(chǎn)的需要。

圖2 工業(yè)試驗期間焦炭配煤成本變化

3.4 焦炭配煤成本

通過對三種方案配煤成本進(jìn)行分析，方案1與方案3成本相差44.8元/t.焦，方案2與方案3成本相差14.8元/t焦。經(jīng)過綜合對比分析，認(rèn)為方案3最優(yōu)，具有性價比優(yōu)勢且焦炭質(zhì)量可以滿足歐冶爐生產(chǎn)需要。

4 效果

將生產(chǎn)的低強(qiáng)度焦炭用于歐冶爐試生產(chǎn)，歐冶爐爐況順行，日產(chǎn)達(dá)到3500t，各工藝參數(shù)達(dá)到預(yù)期值：熔煉率為 124.86t/h、焦比 478kg/t、煤比 250 kg/t。

5 結(jié)語

八鋼通過對低變質(zhì)弱粘性煤種煉焦生產(chǎn)歐冶爐用低強(qiáng)度焦炭的生產(chǎn)試驗，為弱粘性煤煉焦配煤生產(chǎn)適應(yīng)歐冶爐用焦炭提供了技術(shù)依據(jù)，為今后配煤攻關(guān)方向提供有力的支撐。該試驗是在2015年公司老區(qū)焦化廠4.3m搗固焦?fàn)t上進(jìn)行的，為6m焦?fàn)t生產(chǎn)歐冶爐用焦炭提供了參考。