优化资源结构，实现焦炭质量晋位提升

刘颖义

摘要：宣钢焦化厂焦炭部分质量指标行业排名中等，与标杆单位存在着差距，仍有较大提升空间;炼铁增产也对焦炭质量提出了更高的要求;为此，在炼焦煤市场突变，炼焦煤资源及质量下滑的情况下，按照技术可行、资源可保、经济最佳的原则，以小焦炉试验和煤岩分析为支撑，通过开展技术研究，优化炼焦煤资源、结构，实现焦炭指标晋位提升，实现全局最优，势在必行。

Abstract： The coke quality index industry of Xuangang Coking Factory ranks medium， and there is a gap with the standard bar unit， and there is still great room for improvement. Increased production of iron also puts forward higher requirements for coke quality; For this reason， under the conditions of sudden changes in the coking coal market and the decline in the resources and quality of coking coal， according to the principles of technical feasibility， resource security， and the best economy， and supported by the small coking furnace test and coal rock analysis， we will carry out technical research to optimize coking coal resources and structures. It is imperative to improve Coke index and achieve global optimization.

关键词：小焦炉试验;优化结构;焦炭质量

Key words： small coke oven test;optimizing the structure;coke quality

中图分类号：TQ520.8                                    文献标识码：A                                  文章編号：1006-4311（2019）20-0094-02

0  引言

焦炭是高炉冶炼的主要原燃料之一，焦炭的强度指标对高炉的顺行有极大的影响[1]，性价比较好的煤有两种，一种是质量好，但价格相对较高;一种是，价格便宜，但质量存在一定缺陷。优质煤是骨架，是支柱，是保证焦炭质量的基础，必须保持一定的配比。性价比较高的低价比，虽然质量上存在一定缺陷，但价格较低，是降低配煤成本的关键。因此，综合考核各类炼焦煤性能，通过优化配煤结构，兼顾配煤成本，提高焦炭质量，实现质量成本最佳。

1  优化配煤结构，提升焦炭强度、粒级

按照公司焦炭质量提档晋级目标，在现有炼焦煤资源条件下，制定了焦炭质量提升配煤方案，并组织进行了优化配煤小焦炉试验[2]，利用试验焦炉，多次优化各煤种配入比例，确定了焦炭强度[3]及粒度满足要求的配煤结构。调整配煤结构后，4座焦炉按确定的方案组织生产。方案实施后焦炭M40干焦：87.8% 、湿焦：85.6%;M10干熄、湿焦6.1%;CSR干焦：67.8% 、湿焦：66.4%;平均粒度52.4mm，达到指标提升目标。

2  优化配煤结构，降低焦炭硫分

按照公司要求，根据宣钢现有及考察可用的炼焦煤资源状况，综合考虑资源区域布局问题，发挥内蒙煤区域优势，发挥高硫煤的价格优势，兼顾生产组织，制定了1#--6# 焦炉降硫方案，并进行了质量、成本测算。1#、2#配加高硫焦煤，通过停配高硫肥煤，增加低硫焦煤和普通肥煤配比实现焦炭硫分降至0.83%。在现配比基础上，配加8%高硫焦煤，减5%高硫肥煤，肥煤增配至21%;增加低硫1/3焦煤4%，减主焦煤4%，同时低硫焦煤由7%增配至18%;停配气煤，瘦煤增配至10%。

5#、6#配加高硫肥煤，通过停配高硫焦煤、增加低硫焦煤配比，达到降低焦炭硫分至0.83%目标。在现配比基础上，配加8%高硫肥煤，普通肥煤减至13%;减8%高硫焦煤，焦煤由51%增配至55%，1/3焦煤由10%增至14%，同时低硫焦煤由7%增配至22%;停配气煤4%，瘦煤增配至10%。

按照方案3#4#焦炉、1#2#焦炉、5#、6#焦炉分别实施。方案实施后，焦炭硫分降至0.81%，达到目标。

3  开展单种煤性能试验，实施精细配煤

近几年来供煤客户为了追求利益最大化，大多采用了几种煤混配作为某种炼焦煤供给焦化厂，从常规分析指标看，符合该煤种要求，但内在结焦性却相差甚远。尤其是焦煤，价格高，变质程度中等，容易通过混配达到常规分析指标要求。为全面掌握焦煤内在结焦性，科学指导生产用煤，本文对所有焦煤13个矿点进行了结焦性实验，根据试验结果将主焦煤细化为四类，确定了极限配比并在生产中严格控制。通过实施精细配煤，科学合理的使用炼焦煤资源，既保证了焦炭质量稳定，又节约了优质炼焦煤资源。

4  开发应用炼焦煤新资源，有效实施优化结构

提高焦炭强度，降低焦炭硫分优化配煤结构，要求柳林焦煤配比8%，低硫焦煤20%，低硫1/3焦煤14%，为满足生产用煤需求，有效实施优化结构，课题组前往山西、内蒙等地进行了资源考察，共考察资源14个，通过成分分析、结焦性试验、性价比评价，优化配煤试验，确定了8个可用的新资源，其中1/3焦煤1个，柳林焦煤2个，低硫焦煤5个，解决了资源瓶颈问题，满足了生产用煤需求。

5  實施配煤预案，稳定焦炭质量

5.1 实施停配高硫焦煤预案

8月份受煤矿安全检查影响，高硫焦煤资源供应不足，课题组提前谋划，制定并通过小焦炉试验，确定了停配高硫焦煤应急预案。8月22日～26日高硫焦煤配完，调整用煤，1#～6#焦炉减8%高硫焦，增加8%普通焦煤，保证了焦炭质量稳定。

5.2 实施停配1/3焦煤预案

10月下旬，原料处通报后期1/3焦煤资源严重不足，不能满足当前9%配比要求。课题组召开专题会议，根据资源状况及时制定减配和停配1/3焦煤应急预案，并组织进行了优化试验。通过试验焦炉，确定了质量满足要求的减配和停配1/3焦煤配煤方案。减配方案：在目前配比的基础上，减1/3焦煤4%，瘦煤3%，相应增加气煤4%，焦煤3%;停配方案：在目前配比的基础上，停配1/3焦煤10%，相应增加肥煤4%，高硫肥煤6%，同时减焦煤3%，增加瘦煤3%。11月3日14点气煤配完，调整1#～6#焦炉配煤结构，按停配1/3焦煤预案执行。应急预案的方案，及保证了焦炭质量稳定，又保证了焦炉正常生产，顺利出焦。

5.3 实施降低柳林焦煤配比预案

9月份，受环保检查影响，柳林焦煤资源不足，强焦性差的焦煤库存大，根据资源情况，课题组制定了减配柳林焦煤，提高结焦性差的焦煤配比预案，确定了可行的配煤结构，该配煤结构于9月30日在1-6#焦炉实施，即在原配煤结构基础上增加2%焦煤和4%中硫1/3焦煤，减少2%贫瘦煤和4%气煤，同时柳林焦煤由8%降至3%，结焦性差的焦煤由8%提高至16%，此配煤结构实施后，即平衡了资源，又稳定了焦炭质量。

6  从源头控制炼焦煤质量，实现提质目标

地方焦煤质量出现了大幅度下滑，制约了提质方案实施。课题组在实施预案的同时，针对炼焦煤市场变化，从源头控制炼焦煤质量，将煤岩指标纳入采购合同，促进地方户炼焦煤质量改善。另外，每月根据各矿点单种煤小焦炉试验结果，制定下月采购计划。单种煤结焦性M40<83%、M10>10%的地方焦煤，次月计划在上月基础上减1列。单种煤结焦性M40<80%、M10>12%的地方焦煤，停止进厂。制度实施后，地方焦煤质量出现了明显改善，结焦性差的炼焦煤配比由8%降至2%左右，为实现提质目标奠定了基础。

7  强化原料抽查，保证用煤准确

为加强炼焦用煤管理，防止弄虚作假，提高进厂炼焦煤均匀性、稳定性，严把进厂炼焦煤质量关，提升炼焦煤质量，制定了炼焦用煤联合抽查管理办法。联查组由焦化厂、技术中心、武装保卫部组成，每周由成员单位轮流牵头，成员单位负责人带队组织联查。联查采取不定时方式，每周不少于三次，包括节假日、中午等关键时间点。联查制度的建立和实施，提高了原料化验数据的准确性，保证了用煤准确，这稳定提高焦炭质量提供了保障。

8  结论

本文利用试验焦炉，进行优化配煤试验研究，确定了满足焦炭提质目标要求的配煤方案。通过对新资源进行性能研究和评价，成功解决了资源瓶颈问题。实施科学精细配煤，创造性的通过严格控制不同结焦性焦煤配入比例，实现焦炭质量的稳定控制。完善炼焦煤采购合同，从源头控制炼焦煤质量，实现了焦炭质量的晋位提升，实现了焦炭质量长周期稳定。本课题的研究为企业稳定焦炭质量，提升公司综合效益奠定了基础，为促进焦化行业的可持续性发展做出了贡献。本课题在满足大型高炉用焦需求的前提下，实现低成本配煤开辟了新途径，属国内领先水平。本课题充分利用了宣钢现有试验、检化验设备，生产工艺稳定，无项目投资，运行效果良好，经济效益显著，在焦化行业具有广泛的推广应用前景。

参考文献：

[1]董亚存， 马号明.焦炭质量变化与高炉生产操作的探讨[J]. 河北冶金，2005，2（146）：19-21.

[2]王鑫新，罗胜利中.高炉用焦炭热强度指标要求及检测方法[J].化工管理，2017，8（22）：48.

[3]高冰，张建良，等.2000m3高炉焦炭质量评价[J].钢铁，2014，2（49）：9-14.