陳昌華，紀同森，劉成雷，許 明，孫連波

（山東鋼鐵集團日照有限公司，山東 日照276805）

1 前 言

山東鋼鐵集團日照有限公司焦化廠共有3×10 三列儲配一體式萬噸筒倉，承擔著4×58孔PW-7.2 m焦爐每年400萬t焦入爐煤的生產(chǎn)任務(wù)。每列儲配筒倉設(shè)置兩條配煤系統(tǒng)，分別包括2條配煤主皮帶，20 條配煤小皮帶并與之配套的40 臺電子配料秤，60 臺變頻圓盤給煤機，240 個下料輔助空氣炮。三列儲配筒倉配煤系統(tǒng)相加總數(shù)為：配煤主皮帶6條；配煤小皮帶60條；電子配料秤120臺；變頻圓盤給煤機180臺；輔助下料空氣炮720個。

焦炭質(zhì)量是高爐生產(chǎn)順行的重要支撐，也是焦化生產(chǎn)的根本，是改善指標、降低成本的先決條件，而焦炭質(zhì)量的根本在于入爐煤質(zhì)量，入爐煤質(zhì)量決定于單種煤質(zhì)量和配煤質(zhì)量。面對全新的3×10儲配一體萬噸筒倉的配煤模式，需對其質(zhì)量控制技術(shù)進行創(chuàng)新實踐，確保入爐煤的質(zhì)量穩(wěn)定，從而為焦炭質(zhì)量穩(wěn)定提供強大的支撐。

2 主要技術(shù)創(chuàng)新實踐

2.1 單種煤精準分類入倉的技術(shù)應(yīng)用

2.1.1 開展煤質(zhì)全方位分析

入爐煤的質(zhì)量首先決定于單種煉焦煤質(zhì)量的好壞。面對煉焦煤這種復(fù)雜有機混合物，深入研究各煉焦煤的質(zhì)量數(shù)據(jù)，在常規(guī)工業(yè)分析的基礎(chǔ)上，開展G 值、Y 值、流動度、煤巖分析、結(jié)焦性試驗等質(zhì)量化驗，多層次深度掌握各種煤的質(zhì)量特性，建立煤質(zhì)分析評價模型，實現(xiàn)精準分類。

2.1.2 進廠單種煤質(zhì)量把關(guān)體系

由于化驗取樣具有隨機性及汽車倒運存在人為誤差，因此作出的化驗結(jié)果偶爾會無法精確指導實際生產(chǎn)，為此建立完善了煤進廠全分析-來煤進廠抽查工業(yè)分析-來煤粘結(jié)性、結(jié)焦性試驗-來煤槽下樣檢驗為主骨架的煤質(zhì)管理檢查體系，通過多層次、全覆蓋的煤質(zhì)檢查，相互驗證，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋，使異常煤種無處遁形。

2.1.3 單種煤分類定質(zhì)堆放

通過對各煤種礦點的質(zhì)量特性研究以及現(xiàn)場存放情況，對煉焦用煤堆放實行定質(zhì)化模塊管理，實現(xiàn)煉焦煤礦點的分類貯存、差優(yōu)適配，骨架煉焦礦點單槽貯存，為精準配煤打下基礎(chǔ)。

2.1.4 單種煤定位入倉

根據(jù)定質(zhì)示意圖，建立筒倉布料監(jiān)控系統(tǒng)。通過卸料方、備煤主控、筒倉崗位操作人員三方確認方可上料，備煤主控可通過電腦畫面準確監(jiān)控確定布料小車所在倉位，提高保險系數(shù)。

2.2 精準配煤技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

2.2.1 提高配煤電子秤稱量精度

創(chuàng)建“1 m皮帶集合量”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工跑盤技術(shù)，計量更加準確。通過實測值與理論值進行對比，確定配煤精度；創(chuàng)建“400 kg”實物校驗技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的掛碼校稱方法，更加貼合實際。通過“1 m皮帶集合量”確定皮帶秤是否需校稱，通過“400 kg”實物校驗技術(shù)對皮帶秤技術(shù)參數(shù)進行調(diào)整，兩者相輔相成，提高了電子秤本質(zhì)準確度。

實物校驗原理：將配煤小皮帶單獨啟動，將模擬實物的標準砝碼（每個10 kg）選取6個，按照循環(huán)的方式在配煤小皮帶運轉(zhuǎn)過程中放置在小皮帶上，由小皮帶帶動通過電子秤，依次循環(huán)放置40次，測定最終稱量值。通過調(diào)節(jié)秤頭控制器參數(shù)使其精度控制在5‰ 以內(nèi)，實現(xiàn)了操作方便、模擬實物更真實、校驗準確度更高的效果，如圖1所示。

“1 m 皮帶集合量”測定原理：在班產(chǎn)結(jié)束時，將對應(yīng)產(chǎn)線所有配煤小皮帶執(zhí)行正常帶料停機，正常的煤料以靜止的狀態(tài)留在配煤小皮帶上，通過人工截取1 m長度的料量進行稱量，對比實際稱量值與設(shè)定標準值之間的數(shù)據(jù)偏差，如圖2所示。

圖1 實物校稱示意圖

圖2 “1 m皮帶集合量”測定示意圖

2.2.2 “重錘式”清掃裝置

原有的小皮帶清掃器故障率較高，其形式為彈簧式，每3 d 就需要全部擰緊1 次，職工勞動強度大，使用效果差，且容易因擠煤而造成清掃器松弛。若清掃器松弛，煤會粘在皮帶上一直運轉(zhuǎn)，皮帶秤清掃不干凈，影響PLC重量反饋，造成重復(fù)計數(shù)，導致實際配煤量低于設(shè)定理論配煤量，影響配煤準確率。根據(jù)實際，對下料小皮帶的清掃器全部改為重錘式皮帶清掃器，即在原有的清掃器兩側(cè)增加重錘，均衡保持清掃器與皮帶接觸力度，徹底杜絕清掃器擠煤，達到良好的清理效果。這樣不但不需要巡檢維護，同時易于檢修。小皮帶清掃效果良好，重量反饋準確，配煤準確率穩(wěn)步提高。

2.2.3 配煤小皮帶料型穩(wěn)定技術(shù)

創(chuàng)新應(yīng)用變頻圓盤給料機“工作行程可調(diào)式迎料裝置”，對落料偏心糾偏調(diào)節(jié)，消除了圓盤給料機下料偏心對配煤電子秤稱量平衡性沖擊的不利因素。根據(jù)圓盤給料機煤料落到配煤小皮帶出現(xiàn)波浪形料流的問題，改造安裝圓盤給料機出料口前部“直立單向重量可調(diào)式”平料板，對料型進行平料修整。

2.2.4 計算機控制自動放炮

圓盤給料機實際下料與設(shè)定理論下料誤差直接影響配煤質(zhì)量，導致焦炭質(zhì)量指標波動；因此配煤系統(tǒng)正常運行后，主控人員必須全時認真監(jiān)控，出現(xiàn)誤差低于10% 的報警信號后及時手動操作空氣炮，保證配煤盤下料順暢，確保配煤準確率達標。主控人員手動操作空氣炮一般較為滯后（滯后時間平均約為30～35 s），無法在第一時間使現(xiàn)場空氣炮動作，直接減少單種煤實際下料量，影響配合煤質(zhì)量。通過生產(chǎn)實踐論證配煤盤空氣炮偏差自動放炮功能，將空氣炮的啟動信號與配煤電子秤的稱量信號相連，當出現(xiàn)偏差低于20% 時的下料煤種時，配煤電子秤自動將信號傳遞給空氣炮，空氣炮在接收到信號后立即自行啟動空氣炮疏通下料，其間隔時間縮短至0.1 s。配煤盤自動放炮的實現(xiàn)，降低了主控監(jiān)控手動放炮的時間，保證了配合煤質(zhì)量。

2.3 配煤內(nèi)在質(zhì)量指標的穩(wěn)定控制

2.3.1 單料線改雙料線配煤技術(shù)

備煤有A/B/C 三列筒倉，每列都是單料線配煤，由于各列筒倉所儲存煤種礦點及煤質(zhì)各不相同，導致各料線的入爐煤質(zhì)量不夠一致，影響入爐煤內(nèi)在質(zhì)量的穩(wěn)定性。經(jīng)過研究，結(jié)合目前各煤種礦點的數(shù)量、質(zhì)量及定質(zhì)堆放特點，將單料線配煤改為A+C列和B+C列雙料線同時配煤。

2.3.2 建立煤種礦點自動換料監(jiān)控系統(tǒng)

通過訂單獲取人工錄入方式獲得新進物料信息（料種名稱、重量、目標倉等），24 h在線監(jiān)控各倉物料使用情況，當檢測到某倉內(nèi)某物料用盡的同時，自動切換至下一物料并繼續(xù)記錄使用數(shù)據(jù)，為MES 系統(tǒng)上傳真實可靠數(shù)據(jù)，同時，在人機界面直觀顯示各筒倉實時數(shù)據(jù)。煤種從入倉至出倉配煤，全程數(shù)據(jù)跟蹤無需人工干預(yù)，結(jié)合現(xiàn)場實時監(jiān)測，確保數(shù)據(jù)真實性，且在前煤用盡后自動切換物料并記錄使用情況，該系統(tǒng)可完全替代以前人工操作，減輕了操作人員的工作量，減少了誤差，提高了工作效率。

3 應(yīng)用效果

通過以上創(chuàng)新技術(shù)的實踐應(yīng)用，對所用煉焦煤的質(zhì)量情況得以準確掌控，開拓了煉焦新資源，杜絕了混煤造成的質(zhì)量波動，實現(xiàn)了合理分類、精準定點堆放，配煤準確率得到本質(zhì)保障，減少了入爐煤質(zhì)量內(nèi)在波動，確保了配煤指標在控制范圍之內(nèi)，實現(xiàn)了各批次入爐煤質(zhì)量穩(wěn)定。