李建偉

（南京鋼鐵股份有限公司物流中心,江蘇 南京 210044）

淺談高爐冶煉對(duì)焦炭質(zhì)量要求

李建偉

（南京鋼鐵股份有限公司物流中心,江蘇 南京 210044）

隨著高爐冶煉技術(shù)的發(fā)展，高爐冶煉對(duì)焦炭質(zhì)量的要求也隨之提高，因?yàn)樵诟郀t冶煉中，焦炭占有十分重要的地位，所以，焦炭的質(zhì)量也直接影響高爐冶煉過程。文章將從焦炭質(zhì)量對(duì)高爐冶煉的影響、焦炭質(zhì)量的影響因素和如何解決焦炭質(zhì)量問題，這3個(gè)方面進(jìn)行分析。

高爐冶煉；焦炭；質(zhì)量要求；影響因素；改善措施

0 引言

隨著世界鋼鐵工業(yè)的興起，大型高爐冶煉也成為一種趨勢，對(duì)煤炭的質(zhì)量要求也隨之提高。我國也跟隨世界腳步邁進(jìn)鋼鐵工業(yè)，我國煤炭資源雖多，但是優(yōu)質(zhì)煤炭卻無法滿足大型高爐冶煉的需求，如何提高煤炭的質(zhì)量成為我國鋼鐵工業(yè)面對(duì)的一大問題。

1 焦炭質(zhì)量變化對(duì)高爐煉鐵的影響

我國焦炭質(zhì)量仍然不能滿足高爐冶煉的要求，因?yàn)榻固抠|(zhì)量跟不上，供不應(yīng)求，成分不穩(wěn)定，無法滿足高爐冶煉用焦情況，因此對(duì)高爐冶煉產(chǎn)生了負(fù)面影響，影響了我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過調(diào)查，煤炭質(zhì)量的好壞對(duì)高爐冶煉的影響至關(guān)重要，尤其是對(duì)大型高爐冶煉的影響更大。

2 高爐冶煉對(duì)焦炭質(zhì)量的要求

2.1 焦炭的化學(xué)成分

焦炭的化學(xué)成分用工業(yè)分析來表示是固定碳、灰分、硫分、揮發(fā)分和水分。第一，固定碳和灰分，高爐冶煉對(duì)于固定碳和灰分的要求如下：固定碳含量要高，灰分要低，因?yàn)檫@樣可以降低焦比。經(jīng)過實(shí)踐證明，如果固定碳含量升高，焦比可以降低，相反，如果灰分含量升高，固定碳含量降低，就會(huì)使焦炭的耐研磨度降低，提高溶劑使用量，提高焦比。我國的焦比較高；第二，硫和磷，在高爐冶煉中，如果硫進(jìn)入高爐冶煉中，那么硫會(huì)進(jìn)入生鐵中，影響生鐵的質(zhì)量，雖然我國已經(jīng)采取了很多措施來降低高爐冶煉中硫的含量，但是在焦炭中仍不可避免的出現(xiàn)大量的硫，因此，為了降低生鐵中的硫含量，相應(yīng)的，焦炭中的磷含量一般較低；第三，揮發(fā)分，在高爐冶煉中，正常的揮發(fā)分是0.7%～1.2%，如果揮發(fā)分含量過高，那么說明焦炭的質(zhì)量較差，不利于高爐冶煉，因此，要想提高高爐冶煉質(zhì)量，就要降低焦炭的揮發(fā)分；第四，水分，焦炭中的水含量也應(yīng)該進(jìn)行控制，過高的水分會(huì)影響焦炭的質(zhì)量，相應(yīng)的也會(huì)影響高爐冶煉的質(zhì)量。因此在進(jìn)行高爐冶煉時(shí)，要用測水儀來進(jìn)行水分測量。

2.2 焦炭的物理性質(zhì)

焦炭的物理性質(zhì)包括機(jī)械強(qiáng)度和焦炭粒度。第一，機(jī)械強(qiáng)度，焦炭的機(jī)械強(qiáng)度是衡量焦炭質(zhì)量的重要指標(biāo)，包括焦炭的耐磨性和抗撞擊能力。高爐冶煉對(duì)焦炭的機(jī)械強(qiáng)度要求較高，如果焦炭的機(jī)械強(qiáng)度較低，那么，在高爐冶煉過程中，由于焦炭的耐磨性和抗撞擊能力較低，在高爐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，焦炭破裂產(chǎn)生大量粉末，這些粉末進(jìn)入初渣，增強(qiáng)煤氣阻力，影響冶煉進(jìn)度；第二，焦炭粒度，對(duì)于焦炭粒度的要求，要求大小適中，粒度均勻。隨著大型高爐冶煉的發(fā)展，石礦粒度普遍降低。因此，為了適應(yīng)石礦粒度，焦炭粒度也應(yīng)該相應(yīng)降低。

2.3 焦炭的化學(xué)性質(zhì)

焦炭的化學(xué)性質(zhì)包括焦炭的燃燒性和反應(yīng)性，在高爐冶煉中，如果兩者反應(yīng)速度快，則表明焦炭的燃燒性和反應(yīng)性較好，有利于高爐冶煉的進(jìn)行。

3 影響焦炭質(zhì)量的主要因素

3.1 粉碎細(xì)度

焦炭的粉碎細(xì)度是影響焦炭質(zhì)量的重要因素，影響著焦炭的機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)所知，鏡煤、亮煤、軟絲炭具有抗碎性差的特點(diǎn)，容易被過度粉碎，而煤、硬絲炭、礦化鏡煤和頁巖含有惰性成分，比較難以被粉碎。其次，焦炭中的活性組分不易被粉碎，惰性組分應(yīng)該被適當(dāng)粉碎。

3.2 配型煤工藝

配型煤工藝是一種煤料優(yōu)化型工藝，它是把一部分入爐前的煤料和粘結(jié)劑融合，形成塊狀，最后再和散狀煤料配合裝爐，這種配型煤工藝具有改善煤的粘結(jié)性性、提高煤料的堆比重、多配用高惰性組分煤的優(yōu)點(diǎn)。

3.3 結(jié)焦速率

結(jié)焦速率決定著焦炭的穩(wěn)定性，如果結(jié)焦速率提高，焦炭的穩(wěn)定性就會(huì)降低，反之焦炭穩(wěn)定性提高。因此合理延長結(jié)焦時(shí)間，可以提高焦炭的熱態(tài)性能。

3.4 工藝條件對(duì)焦炭質(zhì)量的影響

除了以上兩點(diǎn)之外，工藝條件對(duì)焦炭質(zhì)量的影響也是不可忽視的，比如結(jié)焦時(shí)間，尤其是燜爐時(shí)間、調(diào)火的溫度控制、搗固密度等因素。燜爐時(shí)間長短是跟爐內(nèi)溫度有關(guān)，因此要想合理控制燜爐時(shí)間就要控制爐內(nèi)溫度。

（1）要想控制溫度，直接的方法是在生產(chǎn)過程中避免生焦、過火焦現(xiàn)象的出現(xiàn)。其次燜爐時(shí)間還要充分合理，能夠更好地使焦炭濃縮，在這一方面，工作人員尤其是調(diào)火工的操作至關(guān)重要，這樣可以穩(wěn)定溫度。

（2）搗固密度也是影響焦炭質(zhì)量的重要因素，它與焦炭的密度有關(guān)，如果焦炭密度大，說明焦炭機(jī)械強(qiáng)度大，焦炭質(zhì)量高，反之，焦炭質(zhì)量低，所以，對(duì)員工的專業(yè)素質(zhì)要求很高，公司對(duì)員工進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，以更好地對(duì)搗固機(jī)進(jìn)行檢測和日常維護(hù)。

3.5 焦炭質(zhì)量預(yù)測中存在的問題

在入爐之前對(duì)焦炭的質(zhì)量檢測，目前仍然存在不足。一些低質(zhì)量焦炭仍然不易被發(fā)現(xiàn)。

（1）在市場上買回的煤，必須符合高爐冶煉對(duì)煤炭質(zhì)量的要求，所以，煤炭檢測非常重要。但是目前我國的煤炭檢測技術(shù)仍然存在不足。

（2）目前，我國的焦化廠大都使用多種不同的混配煤，這些混配煤渾水摸魚的有很多，質(zhì)量不過關(guān)的也很多，但是，很難集中統(tǒng)一地對(duì)這些混配煤進(jìn)行質(zhì)量檢測，這也是一大原因。

（3）煤炭質(zhì)量檢測技術(shù)還沒有適應(yīng)煤質(zhì)的變化頻率。因此，不能及時(shí)地檢測煤炭質(zhì)量。

3.6 管理理念

我國的煤炭企業(yè)管理管理理念的缺失，沒有責(zé)任心，大多數(shù)煤炭企業(yè)只關(guān)注企業(yè)的煤炭產(chǎn)量，而不注重客戶對(duì)煤炭的質(zhì)量要求，在開采過程中，只注重產(chǎn)量，而不注重質(zhì)量，使得開采出的煤炭質(zhì)量參差不齊。除此之外，開采過程中，環(huán)境污染嚴(yán)重，而且沒有采取一定的改善環(huán)境的措施，因此，開采出的煤炭質(zhì)量較差。

4 提高焦炭質(zhì)量的技術(shù)措施

4.1 優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)

優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)是提高焦炭質(zhì)量的重要途徑，通過實(shí)驗(yàn)，選擇質(zhì)量最高的配煤品種，對(duì)配煤結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)；利用已有的條件，合理控制高灰分煤及高價(jià)煤的配比，有效改善焦炭質(zhì)量。

4.2 大力開發(fā)優(yōu)質(zhì)煉焦煤

組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)周邊資源進(jìn)行勘探，大力開發(fā)優(yōu)質(zhì)煉焦煤，經(jīng)過市場調(diào)研，掌握市場優(yōu)質(zhì)煤的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)市場標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煤炭開采，以確保煤炭質(zhì)量適合高爐冶煉。確保煤炭的質(zhì)量。

4.3 焦炭的爐外處理工藝的運(yùn)用

（1）改性劑可以有效改善焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度，合理噴灑改性劑，可以解決冶煉過程中出現(xiàn)的操作困難問題，為提高冶質(zhì)量提供條件。

（2）干法熄焦也是改善焦炭質(zhì)量的途徑之一，熄焦項(xiàng)目是國家大力支持的項(xiàng)目，因?yàn)樗梢杂行Т龠M(jìn)節(jié)能減排，既可以節(jié)約資源，又可以保護(hù)環(huán)境，因此，也是企業(yè)的環(huán)保要求，目前，我國的焦化企業(yè)的干法熄焦已經(jīng)較為普遍，這個(gè)方法不僅大大地降低了公司的投資，還提高了焦炭的質(zhì)量。

4.4 降低焦炭灰分

焦炭灰分過多不但會(huì)影響焦炭質(zhì)量，還會(huì)影響高爐冶煉質(zhì)量，因此，在挑選焦炭時(shí)，一定要對(duì)焦炭的成分有嚴(yán)格的檢測，以免出現(xiàn)灰分過多的焦炭。

4.5 延長結(jié)焦時(shí)間

結(jié)焦時(shí)間的延長可以有效提高焦炭的熱性能，因此，合理增加結(jié)焦時(shí)間，可以改善焦炭的質(zhì)量。

5 結(jié)語

高爐冶煉是當(dāng)前鋼鐵工業(yè)的重要工業(yè)技術(shù)，高爐冶煉的質(zhì)量影響著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，因此，為了提高高爐冶煉的生產(chǎn)效率，就要提高焦炭的質(zhì)量，以減少生產(chǎn)過程中資源的浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)有的資源條件和工資條件，不斷地探索改善煤炭質(zhì)量的技術(shù)，滿足高爐冶煉對(duì)焦炭的質(zhì)量要求。

[1]邊麗君.淺談焦炭質(zhì)量對(duì)高爐冶煉的影響[J].本鋼技術(shù)，2008（6）：36-37.

[2]唐順兵.焦炭質(zhì)量對(duì)大型高爐穩(wěn)定生產(chǎn)的影響[J].煉鐵，2011（3）：8-13.

[3]尹瑞瑕.焦炭質(zhì)量對(duì)高爐冶煉的影響探究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2014（22）：77-78.

[4]胡仁云，錢敏. 高爐焦炭質(zhì)量對(duì)高爐冶煉的影響[J].江蘇冶金，2003（6）：10-11.

[5]徐春柳，呂桂雙，趙華，等.大型高爐用焦炭質(zhì)量控制技術(shù)研究[J].河北冶金，2013（9）：23-28.

[6]范儒海，任宏杉，胡生中.釩鈦磁鐵礦在攀成鋼高爐上的冶煉實(shí)踐[J].四川冶金，2005（5）：21-25.

Analysis on quality requirements of coke in blast furnace smelting

Li Jianwei
(Logistics Center of Nanjing Iron & Steel Limited by Share Co., Ltd, Nanjing 210044, China)

With the development of blast furnace smelting technology, requirements on the quality of coke in blast furnace smelting will improve, because in the blast furnace, coke occupies a very important position, therefore, have a direct impact on the quality of coke smelting process in blast furnace. This paper will affect the quality of coke for blast furnace smelting, factors affecting the quality of coke and how to solve the problem of coke quality, this paper analyzes the three aspects.

blast furnace smelting; coke; quality requirements; in fl uencing factors; improvement measures

李建偉（1978— ），男，漢族，江蘇南京人，工程師；研究方向：鋼鐵冶金企業(yè)生產(chǎn)及管理。