弱粘性煤生产欧冶炉用焦炭的实践

马雄，张伟林

（宝钢集团八钢公司制造管理部）

1 前言

为保证欧冶炉能顺利开炉，生产中采用了添加低强度焦炭替代部分块煤的燃料结构。为了生产出适合欧冶炉用的低强度焦炭，八钢公司在4.3m捣固焦炉进行了试验探索：采用新疆气煤、低黏性煤资源及焦粉等配煤结构生产低强度焦炭。文章介绍了利用疆内低黏性煤资源进行配煤，生产欧冶炉用焦炭的工业试验过程。

2 弱粘煤煤质状况

该弱粘煤煤矿是一座年产能60万t的深井煤矿，该煤矿原煤主要产品为弱粘煤原煤，通过洗选生产两种精煤：1/2中粘煤和弱粘煤精煤。弱粘性煤煤质性质见表1。

选择该煤矿的三个煤种。表1为三种试验煤进厂的煤质性质统计，根据国家烟煤的分类标准，煤样1属于1/2中粘煤、煤样2属于弱粘煤、煤样3为煤样2的原煤。

3 弱粘煤配煤试验

以弱粘性煤为试验煤种，结合艾矿自有煤1890及气煤、焦粉，制定了配煤方案[1]，见表2。

3.1 试验的配煤方案

根据欧冶炉焦炭质量要求，在考虑自有焦煤1890的高粘结性的情况下，试验配煤方案1主要以自产1890、气煤基本配煤结构，配加试验煤1/2中粘煤，同时回配作为惰性剂的焦粉。工业试验一周，通过每日对生产焦炭的40的检测数据效果看，所生产焦炭质量优于欧冶炉的焦炭要求。为进一步探索配煤方案的经济性，在试验方案1的基础上，增加了弱粘煤、弱粘煤原煤的配比，见表2中方案2及方案3。

3.2 试验煤的质量控制[2]

为了减少工业试验期间试验条件的影响，要求生产过程中：（1）控制及稳定配煤的合格率；（2）稳定生产工艺操作，减少对焦炭质量的影响。

3.2.1 严格监控单种煤质量

试验用单种煤取自焦化新区煤场，通过火车运输至老区各配煤罐中。严禁发生混煤事故，要求每班对各单种煤罐取样分析，跟踪监测各种煤质的变化。

3.2.2 提高并稳定配煤合格率

配煤前，需要对各单种煤进行破碎达到要求的细度，破碎的标准要求煤块粒度不得大于3mm。由于各单种煤破碎程度不同，从而对焦炭质量有不同的影响，对试验期间各方案中单种煤的破碎细度有要求：气煤≥80%、1890≥80%、试验煤≥82%（表示各种煤≤3mm的占比），同时要求各单种煤的破碎细度合格率达到95%以上。达到破碎细度要求的各单种煤按照试验配煤方案进行配煤，配合后的煤经过皮带溜槽进行反复混匀。表3是在生产过程中不同方案的配合煤的质量指标（检测数据取均值）。

表3 试验配合煤质量数据

对配合煤工业分析、胶质层指数、粘结指数检测数据分析，配合煤的变化趋势与配煤方案的调整方向一致，随着试验的推进，试验配煤方案3与试验配煤方案1对比，工业指标数据中、升高了1.06%、1.92%，粘结指数降低8%，胶质层指数中值较低3.05mm，具体数据见表3。

3.3 工业试验焦炭质量状况

本次工业试验生产在老区4.3m的捣固焦炉进行。为保证试验结果的真实有效，对生产工艺操作进行严格控制。

3.3.1 控制入炉煤饼

本次试验的配煤煤种是高挥发的气煤、气肥煤和弱粘煤，通过捣固焦炉炼焦可提高焦炭质量。为了确保焦炭质量，在实际生产过程中对入炉煤饼有控制要求：（1）控制煤饼的大小要小于50cm。（2）煤饼捣实后的堆密度控制在1.00～1.15t/m3。

3.3.2 严格执行焦炉加热制度

加热制度包括结焦时间、标准温度、蓄热室顶吸力等。试验期间，焦炉生产结焦时间为40小时，在生产试验过程中，热工通过操作，集气管压力控制在110～250 Pa，蓄热室顶部上升气流的负压应保持不变，其吸力不得低于30Pa，标准温度为机侧温度1190℃、焦侧温度1190℃，从而确保焦炭成熟。

3.3.3 加强熄焦管理

老区4.3m焦炉采用的是湿法熄焦，为了控制焦炭的水分，控制熄焦时间约为100s，要求熄焦过程中，熄焦车来回移动2～3次，以利喷洒均匀。熄焦车接焦时行车速度应与焦饼推出速度相适应，使红焦均匀铺在熄焦车的整个车厢。熄焦后熄焦车应停留40～60s，将车中多余水分沥出。

3.3.4 焦炭质量指标

试验期间对每日出炉的焦炭进行取样检测，图1为不同试验方案下的焦炭质量均值统计图。

图1 工业试验期间焦炭质量变化

三种配煤方案生产的焦炭质量均可以满足欧冶炉工艺生产的需要。

图2 工业试验期间焦炭配煤成本变化

3.4 焦炭配煤成本

通过对三种方案配煤成本进行分析，方案1与方案3成本相差44.8元/t.焦，方案2与方案3成本相差14.8元/t焦。经过综合对比分析，认为方案3最优，具有性价比优势且焦炭质量可以满足欧冶炉生产需要。

4 效果

将生产的低强度焦炭用于欧冶炉试生产，欧冶炉炉况顺行，日产达到3500t，各工艺参数达到预期值：熔炼率为 124.86t/h、焦比 478kg/t、煤比 250 kg/t。

5 结语

八钢通过对低变质弱粘性煤种炼焦生产欧冶炉用低强度焦炭的生产试验，为弱粘性煤炼焦配煤生产适应欧冶炉用焦炭提供了技术依据，为今后配煤攻关方向提供有力的支撑。该试验是在2015年公司老区焦化厂4.3m捣固焦炉上进行的，为6m焦炉生产欧冶炉用焦炭提供了参考。