焦化煤场底煤再利用生产实践

李新成 郑红军 郭雪松 路太立 王淑清 王国庆

(安阳钢铁股份有限公司)

焦化煤场底煤再利用生产实践

李新成 郑红军 郭雪松 路太立 王淑清 王国庆

(安阳钢铁股份有限公司)

在对焦化煤场底煤进行质量分析的基础上,重点对其再利用途径进行了详细分析。生产应用表明:通过各项措施的实施,配合煤质量指标稳定,焦炭质量指标也满足了日常生产需求。

煤场 底煤 质量 再利用

0 前言

随着安钢 150万 t焦化改扩建工程的运行,规划设计中的新 7 m焦炉即将在现有北煤场、中间煤场部分区域开工建设。为清空建设场地积煤,2010年 6月份,焦化厂开始对新焦炉所占原料煤场区域底煤进行集中清底回收。受各种因素影响,这些煤场底煤质量不一,成分复杂,质量参数与进场时相比已发生变化,如何在确保配合煤质量和焦炭质量不产生较大波动的情况下,重新利用这些底煤进行配比炼焦,成为当前生产过程中实现低成本运行所必须解决的现实课题。

1 煤场底煤概况

安钢焦化厂煤场底煤总厚度约 1.6 m,约 2.9万 t,包括配煤生产运行的不同时期、不同阶段的底煤。根据煤场底煤成因分析,煤场底煤可按配煤工艺的发展变化细分为四层:第一层为“精细配比”后期堆放煤种;第二层为“精细配比”中期堆放煤种;第三层为“精细配比”初期堆放煤种;第四层为“四元配比”阶段堆放煤种。

2 煤场底煤质量分析

2.1 北煤场底煤质量分析

焦化厂煤场以M101、M201两条皮带为界限,由北向南可将煤场划分为三大部分。在配煤工艺运行的四个不同阶段里,北煤场堆放煤种主要为焦煤、瘦煤及一些特殊煤种。北煤场焦煤分类变化较大,多时达四小类;瘦煤分类变化较为简单。不同阶段北煤场煤种分类、堆放情况见表 1。

表1 不同阶段煤种细化分类、煤场区域划分统计

为了准确掌握北煤场底煤质量指标工艺参数,对北煤场底煤分层进行了快灰取样和煤岩分析,质量分析情况见表 2。

经过对第一层底煤的镜质组反射率测定分析,结论为第四阶段所堆放单种煤,灰分、硫分没有超过标准,但 G值、Y值有所降低;第二层底煤的灰分、硫分有所提高,G值和 Y值比第一层明显下降,镜质组反射率测定结果表明为简单混煤;第三、四层底煤反射率测定标准方差大于 0.2,测定结果表明为复杂混煤。

表2 北煤场底煤质量分析

2.2 中间煤场底煤质量分析

为了准确掌握中煤场底煤质量指标工艺参数,同时又分别对中煤场底煤分层进行了快灰取样和煤岩分析,质量分析情况见表 3。经过对第 1层底煤的镜质组反射率测定分析,结论为第 4阶段所堆放肥煤、1/3焦煤;第 2层底煤的灰分、硫分比上层均有所提高,但是 G值、Y值比第 1层明显下降,测定结果为简单混煤;第 3、4层底煤反射率测定标准方差为 0.273,为复杂混煤。

表3 中间煤场底煤质量分析表

3 煤场底煤再利用措施

利用煤场底煤进行配比炼焦的关键是要保持配合煤质量指标控制在合理的范围之内,务必使焦炭质量不出现大的波动,对高炉生产不产生任何负面影响,这就要求配比措施要谨慎、科学、可控制[1]。根据这一原则,在科学实验的基础上,重点采取了三项措施:一是降级使用;二是特殊配比;三是微量配比。

3.1 降级使用

“降级使用”就是降低单种煤分类级别进行正常配比,即在原来分类级别上降低一个级别使用[2]。此项措施主要针对煤场底煤中的第一层煤:一类焦煤 (JM-1)按二类焦煤 (JM-2)配比、二类焦煤 (JM-2)按三类焦煤 (JM-3)配比;一类肥煤(FM-1)按二类肥煤 (FM-2)配比、二类肥煤 (FM-2)按 1/3焦煤配比;一类 1/3焦煤 (1/3JM-1)按二类 1/3焦煤 (1/3JM-2)配比、二类 1/3焦煤 (1/3JM-2)按三类 1/3焦煤 (1/3JM-3)配比,降级使用的煤种配煤比不需要调整。降级使用可以确保配合煤质量指标稳定,尤其是配合煤灰分指标不出现大的波动,确保高炉生产稳定顺行。

3.2 特殊配比

“特殊配比”指利用焦炉生产过程当中的某一特殊时期,对单种煤制定特殊配比方案,使某些类别单种煤在短时期内集中进行大量消耗,并能使焦炭质量指标能够满足高炉生产需要。此项措施主要针对煤场底煤中的第二、三层煤。2010年 7月焦化厂第一、第二炼焦车间结焦时间有所延长,根据这一变化,对第二、三层煤制定了特殊配比,特殊之处在于配比方案中没有配入肥煤、瘦煤,只有焦煤、1/3焦煤。焦煤配比为 70%,其中二类焦煤配比占 15%,三类焦煤配比占 55%;1/3焦煤配比为 30%,其中一类 1/3焦煤配比占 16%,二类 1/3焦煤配比占14%。特殊配比对第二、三层中存量较大的焦煤、1/3焦煤集中进行了消耗。

3.3 微量配比

“微量配比”指在生产配比实践中,针对指标不稳定、易产生波动的特殊煤种而采取的配量严格限制措施[3]。“微量配比”值由配煤试验确定,生产实践中一般不超出 5%的配入量。此措施主要针对煤场底煤第 4层复杂混煤。经过试验,将底煤焦煤的配入量控制为 3%～4%;由于肥煤结焦性差,为谨慎使用,底煤肥煤的配入量控制为 3%～4%;底煤1/3焦煤的配入量控制为 3%～5%;底煤瘦煤的配入量控制为 4%～5%。各煤种小于 5%的配入量最大程度确保了配合煤质量的稳定。

4 效果分析

焦化厂于 2010年 7月份对清理出的约 2.9万 t煤场底煤,全部进行了生产再利用,从效果来看,达到了预期目的:

1)配合煤质量指标稳定。从 7月 1～31日的配合煤质量指标来看,虽然 7月 10～20日的灰分值明显偏高但仍在生产允许范围内,见表 4。

表4 2010年 7月份配合煤质量分析

2)焦炭质量指标稳定。从 2010年 7月份焦炭灰分 (A)、耐磨强度 (M10)、抗碎强度 (M40)、热强度 (CSR)来看,7月份与其它月份相比并无大幅度波动 ,见表 5。

表5 焦炭质量指标统计 %

3)降低采购成本。2.9万 t煤场底煤的再利用,使宝贵的煤资源得到了充分利用,避免了浪费,节能增效显著。

5 结论

1)煤场底煤的再利用是一个复杂的课题,其中煤场底煤的质量分析、归类、数据的科学处理,是利用好底煤的关键。

2)煤岩配煤技术的应用为煤场底煤的质量分析提供了保障。安钢焦化厂煤场底煤的再利用,是企业追求低成本运行的有效选择,尤其在当前企业效益滑坡的情况下,更是一次拓展企业利润空间的有益探索。

[1] 苏宜春.炼焦工艺学.北京:冶金工业出版社,1994:30-32.

[2] 赵业明.备煤工艺与设备.北京:化学工业出版社,2005:42-46.

[3] 于振东.焦炉生产技术.沈阳:辽宁科学技术出版社,2002:12-14.

PRODUCTION PRACTICE ON BED COAL REUSE IN COAL YARD

Li Xincheng Zheng Hongjun Guo Xuesong Lu Taili Wang Shuqing Wang Guoqing

(Anyang Iron&Steel Stock Co.,Ltd)

Based on the quality analysis of bed coal,this article analyzed the reuse path of bed coal..Production application shown coke quality index have met the requirements of daily production through implementation of the various measures and stabilization of coal quality.

coal yard bed coal quality reuse

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2010—8—10