弱粘性煤生產歐冶爐用焦炭的實踐

馬雄，張偉林

（寶鋼集團八鋼公司制造管理部）

1 前言

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

2 弱粘煤煤質狀況

該弱粘煤煤礦是一座年產能60萬t的深井煤礦，該煤礦原煤主要產品為弱粘煤原煤，通過洗選生產兩種精煤：1/2中粘煤和弱粘煤精煤。弱粘性煤煤質性質見表1。

選擇該煤礦的三個煤種。表1為三種試驗煤進廠的煤質性質統(tǒng)計，根據國家煙煤的分類標準，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

根據歐冶爐焦炭質量要求，在考慮自有焦煤1890的高粘結性的情況下，試驗配煤方案1主要以自產1890、氣煤基本配煤結構，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，通過每日對生產焦炭的40的檢測數(shù)據效果看，所生產焦炭質量優(yōu)于歐冶爐的焦炭要求。為進一步探索配煤方案的經濟性，在試驗方案1的基礎上，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，要求生產過程中：（1）控制及穩(wěn)定配煤的合格率；（2）穩(wěn)定生產工藝操作，減少對焦炭質量的影響。

3.2.1 嚴格監(jiān)控單種煤質量

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，需要對各單種煤進行破碎達到要求的細度，破碎的標準要求煤塊粒度不得大于3mm。由于各單種煤破碎程度不同，從而對焦炭質量有不同的影響，對試驗期間各方案中單種煤的破碎細度有要求：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度合格率達到95%以上。達到破碎細度要求的各單種煤按照試驗配煤方案進行配煤，配合后的煤經過皮帶溜槽進行反復混勻。表3是在生產過程中不同方案的配合煤的質量指標（檢測數(shù)據取均值）。

表3 試驗配合煤質量數(shù)據

對配合煤工業(yè)分析、膠質層指數(shù)、粘結指數(shù)檢測數(shù)據分析，配合煤的變化趨勢與配煤方案的調整方向一致，隨著試驗的推進，試驗配煤方案3與試驗配煤方案1對比，工業(yè)指標數(shù)據中、升高了1.06%、1.92%，粘結指數(shù)降低8%，膠質層指數(shù)中值較低3.05mm，具體數(shù)據見表3。

3.3 工業(yè)試驗焦炭質量狀況

本次工業(yè)試驗生產在老區(qū)4.3m的搗固焦爐進行。為保證試驗結果的真實有效，對生產工藝操作進行嚴格控制。

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，通過搗固焦爐煉焦可提高焦炭質量。為了確保焦炭質量，在實際生產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 嚴格執(zhí)行焦爐加熱制度

加熱制度包括結焦時間、標準溫度、蓄熱室頂吸力等。試驗期間，焦爐生產結焦時間為40小時，在生產試驗過程中，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壓應保持不變，其吸力不得低于30Pa，標準溫度為機側溫度1190℃、焦側溫度1190℃，從而確保焦炭成熟。

3.3.3 加強熄焦管理

老區(qū)4.3m焦爐采用的是濕法熄焦，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與焦餅推出速度相適應，使紅焦均勻鋪在熄焦車的整個車廂。熄焦后熄焦車應停留40～60s，將車中多余水分瀝出。

3.3.4 焦炭質量指標

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

圖1 工業(yè)試驗期間焦炭質量變化

三種配煤方案生產的焦炭質量均可以滿足歐冶爐工藝生產的需要。

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。經過綜合對比分析，認為方案3最優(yōu)，具有性價比優(yōu)勢且焦炭質量可以滿足歐冶爐生產需要。

4 效果

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

5 結語

八鋼通過對低變質弱粘性煤種煉焦生產歐冶爐用低強度焦炭的生產試驗，為弱粘性煤煉焦配煤生產適應歐冶爐用焦炭提供了技術依據，為今后配煤攻關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搗固焦爐上進行的，為6m焦爐生產歐冶爐用焦炭提供了參考。