八钢炼焦配煤攻关实践

陈佰军，马雄，张伟林，吴瑞琴，王梅菊

（宝钢集团八钢制造管理部）

八钢炼焦配煤攻关实践

陈佰军，马雄，张伟林，吴瑞琴，王梅菊

（宝钢集团八钢制造管理部）

文章阐述了针对新疆优质焦煤资源储量少、分布散，采购疆外焦煤炼焦成本高的情况，八钢自2014年开展了提高疆内焦煤配加比例的降本增效攻关。通过实施新煤种开发利用、小焦炉实验、工业试验、生产配比调整、焦化工艺优化等措施，逐步提高疆内焦煤配加比例。八钢炼焦配加疆外煤配比从60%最低降至0，基本稳定在10%，其中山西焦煤由30%至目前停止配加，八钢焦炉充分利用了疆内煤资源，从而降低了炼铁成本。

配煤攻关；优化结构；降低成本

1　前言

八钢现有4座55孔顶装焦炉，与八钢2500m3高炉同期建成投产，生产焦炭供2500m3高炉使用，为满足高炉对焦炭质量的要求，投产后即开始从疆外引进优质焦煤炼焦，为提高焦炭反应后强度，从山西采购焦煤用于炼焦，因配加疆外焦煤引起焦炭成本大幅上升，故八钢在2008年至2009年开展了提高疆内焦煤配比的攻关，但在2010年因八钢焦煤集团开采量降低、八钢新建高炉投产等原因，2010开始配加疆外焦煤。

2014年，八钢盈利能力出现大幅下滑，倒逼公司开展多项降本增效措施。2014年下半年，在宝钢集团支撑下再次开展提高疆内焦煤配比攻关，成立了“优化配煤配矿水平，降低铁水综合成本”项目组。进行了2年多的攻关实践，通过稳步推进、步步为营、资源与现场结合、焦炭质量平稳，在2015年冬季疆内焦煤配比最高达到100%，年度达到70%的比例，配煤优化效益显著，通过攻关活动也提高了现场技术人员的技能。

2　八钢配煤历程

八钢在2008年至2009年开展了提高疆内焦煤配比的攻关，但在2010年因八钢焦煤开采量降低、八钢高炉产量提高等原因，2010开始大幅配加疆外焦煤。

2014年下半年开始，八钢公司开展第二次配煤攻关，致力于优化疆内煤配煤结构，降低疆外煤比例，降低焦炭生产成本，配煤攻关情况见表1。

在宝钢集团的支撑下，在第二次配煤攻关阶段，建立焦煤性价比模型，并不断优化[1]。焦煤性价比模型是在最佳配煤结构条件下，利用计算机功能规划求解同一焦炭质量条件下不同煤种配煤焦炭成本，以某种煤作为基准，得出单种煤性价比排序。核算出各品种焦煤当前价格与校正价格差异，提出建议价格调整方向，以指导采购。

表1　配煤攻关配比推进表

2014年开始，逐步发挥自有煤矿能力，提高自有焦煤配加比例。同时，寻找开发利用疆内性价比较优的煤种，优化疆内煤结构比例，逐步降低疆外煤比例。在配煤攻关过程中，因疆内煤资源供应不稳定及煤层发生改变，质量波动等原因，攻关进度缓慢，困难重重。攻关小组换思路,想办法，采取开发利用疆外性价较优煤种、搭配疆内低变质煤的方法，如拜城13#、库都克配洗煤等，并淘汰高价疆外煤。在配煤小组的不断努力下，截止2016年上半年度，实现疆内煤比例由2014年的38%提高至90%，最高达到100%疆内煤炼焦，自产焦煤比例由2014年的30%最高达至73%，焦炭成本大幅度降低，实现了降本增效的目标。

3　八钢炼焦配煤攻关具体措施

3.1开发疆内新煤源，替代疆外焦煤资源储备

2014年至2016年上半年，对疆内煤矿进行了重新梳理，了解疆内煤资源的状况，对一些煤质状况稳定的煤种，如25#焦煤、低变质焦煤、瘦煤等资源采样并在试验室进行小焦炉单炉炼焦试验，由试验室出具试验报告。根据试验报告，组织相关单位根据试验报告进行质量评审，出具评审报告；利用配煤性价比模型，对质量评审通过的煤种进行性价比测算，并和目前进厂的焦煤煤种进行性价比排序，性价比较优的煤种选择引入试用（或作为焦煤资源进行储备）。对引入试用的煤种，进行工业试验，根据工业试验结果，再考虑是否大批量供生产使用。如此循环开展，把控进厂焦煤质量。截止2016年上半年，通过对煤源筛选试验优化，共计开发30多种新煤源，包括焦煤、1/3焦煤、气煤、弱粘煤、配洗煤、中煤返洗煤等，其中引人生产使用约20多种，用以替代疆外高价煤种。

3.2焦炭质量指标的优化

焦炭质量以满足高炉顺行为目标，在高炉的实践操作中，焦炭M40保持在89%以上，平均粒度达到53%以上，高炉炉况顺行，高炉及产量各项操作指标均达到要求。

表2　配煤攻关焦炭质量变化

疆内煤资源具有较好的冷态强度，但热态强度不高，山西焦煤具有较高的热态强度，但其进厂价格远远高于疆内煤。因此通过配煤逐步降低山西煤比例，优化疆内煤结构，提高自产煤矿配加比例，以降低焦炭成本。从表2中可以看出，随着配煤攻关的推进，焦炭M40逐步提高，焦炭CSR逐步降低，焦炭平均粒度保持不变且略有升高。

3.3焦化、高炉工序紧密配合，避免高炉炉况波动开展配煤攻关以来，为了使各工序之间紧密配合，共同推进，定期组织相关工序对前一段时间生产情况进行总结。从原料情况、生产控制、指标情况、设备情况等方面进行分析，针对暴露出的问题，制定相应措施。经过一段时间的生产组织协调，各工序互相配合，避免因原料质量变化造成高炉炉况波动，使高炉生产平稳、高炉铁水质量稳定。

3.4优化焦化工序工艺操作制度[2]

优化焦化工序的操作制度，是配煤攻关的重点之一：（1）控制入炉焦煤粉碎细度，根据煤种的不同，控制不同的煤粉细度，达到工艺要求，提高焦炭质量。随着配煤攻关的推进，焦煤细度合格率由原来的94.17%提高至95.78%，配合煤质量稳定；（2）保持四大车设备稳定运行，降低设备事故率，按计划准点推焦，从而提高K值，降低焦炭成本；（3）优化焦炉热工制度，根据不同结焦时间、不同的加热温度，及时调整煤气阀门及焦炉压力，降低煤气消耗量。同时加强炉体维护，及时对炉体进行喷补、灌浆和密封，加强对炉门口、装煤孔、上升管等部位的密闭，防止串漏；（4）开展精细化操作的培训。对职工开展操作技能培训，提高职工操作水平。

2015年冬季生产过程中，焦炉根据高炉焦炭需求情况，焦炉产量由15万t减产至7万t，结焦时间由22小时延长至45小时。不同结焦时间，对应焦炉不同的加热温度，热工制度需根据结焦时间及时调整加热温度，降低煤气消耗。通过对焦炉热工工艺操作的不断优化，2015年与2014年相比，配煤合格率上升，煤气单耗降低了97.78m3/t（见表3）。

表3　配煤攻关期间工艺操作优化

3.5改善焦煤仓储条件，建造室内储存料仓

为了降低焦煤露天存储对环境的污染，八钢建造了6个环保圆形存储料仓，将存放在露天料场中的焦煤全部入仓。从2014年开始，对料仓进行合理规划布局，逐步将焦煤料条中存储的10万t多焦煤转移进圆形煤仓存储，在半年的时间内，一边直供，一边倒运，将料条焦煤全部倒运完。为了减少资源浪费，对焦煤料条进行了清理，回收利用料条清底煤约2万t。露天焦煤入仓，避免原料对周边环境的污染，极大改善了周边的环境，同时也减少资源的浪费。自2015年后，焦煤全部在圆形仓存放。

焦煤露天堆放，随着风雨的侵蚀，焦炭粘结性将会降低，影响焦炭质量，也使焦煤存储周期下降。随着焦煤入仓，有了圆仓的遮挡，对焦煤起到很好的保护作用，大大降低了风雨对焦煤的侵蚀，降低焦煤变质速度，也延长了焦煤存储周期。

4　效果

优化配煤方案实施后，效果显著：（1）截止2016年6月，疆外煤比例由2014年年初80%降低至目前的10%，2015年冬季在结焦时间较长的情况下，实现了100%疆内煤炼焦，促进了高炉铁水成本的降低。（2）同时在焦炉精细化操作方面，职工操作水平也得到了很大提高。

5　结语

在宝钢集团的支撑下，八钢公司通过两次配煤攻关实践，确定了适合自身的配煤方向：（1）利用自产煤矿能力，并充分发掘疆内煤资源，尽可能降低疆外煤比例，同时优化配煤结构，有效降低了焦炭配煤成本。（2）根据高炉生产实践情况，使用高冷态强度并保持一定热态强度的焦炭，确定了八钢配煤炼焦的新思路。（3）搭建平台，各工序沟通，实现按需求计划生产，为高炉稳定生产提供合格原料，实现降本增效。（4）因疆内煤资源存在不稳定性，对配煤的试验研究工作不可缺少。还要根据焦煤资源需要做好各种预案，从而稳定焦炭质量。

致谢：项目的顺利开展，得到了宝钢技术支撑专家林金嘉、胡德生的大力支持及帮助，在此表示感谢！

[1]张伟林.优化焦炉配煤结构降低焦炭成本的探讨.新疆钢铁，2014，（1）：22.

[2]王晓琴.郝志强.炼焦工业学（第二版）.北京：化学工业出版社.

Practice on Cooking Coal Blending Research in Bayi steel

CHENBai-jun，MAXiong，ZHANGWei-lin，WURui-qin，WANGMei-ju
（ManufactuingDepartment,Bayi Iron&Stee1 Co.,Baosteel Group）

In view of the high quality coking coal reserves less and scattered distribution in Xinjiang,high coking cost for purchasingcoking coal from outside Xinjiang,the research ofreducing cost to increase benefit by improving the coking coal ofXinjiang adding proportion have also been carried out in Bayi steel since 2014.Through development and utilization the newcoal,coke oven experiment,industrial test and production ratio adjustment,coking process optimization measures to gradually improve the proportion ofcoking coal ofXinjiang,the coal ratio from 60%down to zero,the basic can be stable at 10%,the Shanxi cokingcoal by30%tostop with addition,the cokingcoal resources ofXinjiangcan be fullyused in coke oven ofBayi steel and then toreduce the cost ofironmaking.

coal blendingresearch；optimize the structure；reduce the cost

TQ520.62

B

1672—4224（2016）02—0017—03

联系人：陈佰军，男，29岁，炼铁工程师，乌鲁木齐（830022）宝钢集团八钢公司制造管理部

E-Mail：chenbj@bygt.com.cn