炼焦煤质量的综合评价体系研究

(石横特钢集团有限公司，山东 肥城 271600)

1 炼焦煤质量评价现状

炼焦煤的质量评价与动力煤不同，对炼焦煤的质量指标进行评价，不仅要重视煤的工业指标，而且要表征炼焦煤的结焦性指标。另外，大部分企业还采取了活惰比、反射率的分布等来对炼焦煤的变质状况、成焦的性能及混煤的情况进行表征。但是，对于质量的工业指标与煤岩相接近的炼焦煤，其所取得的焦炭存在较大的质量差别，因此在所制定的评价指标体系中，应当添加可以将成焦后的焦炭质量进行直接展现的指标，尤其是对焦炭的热性能进行评价的指标。

对炼焦煤所具有的质量进行评价时应满足下列几点要求：评价体系必须全面，评价指标必须紧跟时代的发展，满足技术与经济的发展需求。同时，要得到供应商及用户的认同；可以将各个指标所具有的层次进行充分展现；指标权重必须具有一定的客观性。笔者通过运用层次分析法来评价炼焦煤的质量体系。

2 建立层次结构模型

根据相互存在的关系将决策的考虑因素、对象及目标划分为最高层、中间层和最低层，如图1所示。

图1 炼焦煤质量指标相关关系示意

根据图1可知，目标层是其最高层，即总目标为炼焦煤的综合治理评价A。准则层是其中间层，根据表征炼焦煤的各个性质可将指标划分为B1、B2、B3和B4，如图1所示。指标层是其最低层，每一层都存在较多个元素，每层之间的元素关系均是利用相连直线来进行反映。下面针对中间层的几个指标进行详细介绍。

1)常规指标B1。这是对炼焦煤的质量进行评价的基础，是对其进行评价的重要层级，其核心指标主要有灰分C1、硫分C2、挥发分C3等。可基于相关文件中冶炼所需的炼焦煤精煤灰分及硫分的等级划分来给予表不同的分值。

2)工艺指标 B2。该类指标的构成主要有五个成分，详见图1。烟煤的自由膨胀度主要是通过对煤炭具有的膨胀性进行测定来明确粘结性的方法。

3)煤岩相指标B3。这类指标主要包含了三种，详见图1。依据该领域的相关理论可知，煤炭所具有的性质将会对成煤之前及之后分别具有生化及物化性能造成影响。对于原始物质一致的煤炭，煤岩学对其炼焦煤的质量进行评价时主要遵照以下两个理论内容：一是煤体存在的变质状况，即煤体镜质组存在的最大反射率；二是活性与惰性的成分比，就是最合理的活惰比。目前，对炼焦煤的质量进行评价的煤岩指标为：①煤的镜质组所具有的反射率最大值Ra0-max可以对炼焦煤的变质状况进行表征。②镜质组反射率的分布中存在一定的标准方差S：其大小主要用于煤混合状况的表征。③活惰比R /I：该指标可以对炼焦煤所具有的性能进行表征。

3 创建炼焦煤质量的评价模型

3.1 创建合理的因素集

该因素集的功能在于对炼焦煤的质量开展评价的各个指标总和，该因素集具有多层次。根据以上这些评价指标体系可以取得指标及准则层的因素集。

1)假设对产品质量评价造成影响的各个因素集为：

B={B1，B2，B3，B4}

2)假设对产品质量评价造成影响的各个因素子集为：

常用控制指标B1={C1，C2，C3}；

工艺质量指标B2={ D1，D2，D3，D4，D5}；

煤岩指标B3={E1，E2，E3}；

单种煤的焦炭指标 BQ={F1，F2}。

3.2 明确各个指标层所具有的权重

权重所具有的功能主要是针对各个指标对评价目的所具有的意义进行详细的阐述。对于A来讲，假设B对其所具有的权重分别为b1，b2，b3，b4，则与之相对应的权重矩阵B为(b1，b2，b3，b4)；同样地，可以将指标层对准则层的权重矩阵进行设定，其分别为W=(c1，c2，c3)；W=( d1，d2，d3，d4，d5)；W=(e1，e2，e3)；W=(f1，f2)。对于以上这些权重，可以采取层次法来进行分析。

3.3 制定炼焦煤各个指标的赋值表

该表的功能主要是对评价对象进行详细的阐述，可以利用该表来判定炼焦煤的质量。

4 优化资源结构，实现焦炭质量晋位提升

4.1 优化配煤结构，提升焦炭强度、粒级

根据公司焦炭质量的提质目标，基于现存的炼焦煤条件来制定了有效的体质配煤方案，并开展了相应的小焦炉试验。通过该试验，对各个煤种的配比进行优化，明确焦炭强度的细粒度可以顺应配煤的标准结构。在对该结构进行调整之后，焦炉可以根据制定的方案来进行生产。根据所制定的方案加以落实之后，某公司的焦炭M40干焦与湿焦分别为87.8%和85.6%；M10的干焦与湿焦分别为和6.1%；CSR的干焦与湿焦分别为67.8%和66.4%；粒度的平均值为52.4 mm，可以实现指标提升的目的。

4.2 从源头控制炼焦煤质量，实现提质目标

针对地方焦煤质量存在的大幅降低及质量提升方案受到制约的状况，课题组在执行预案的同时，根据炼焦煤所发生的市场变化，从根源上来控制炼焦煤的质量，将煤岩指标添加到采购合同中，积极改善地方炼焦煤的质量。此外，每个月都可以基于各个矿井中单种煤进行的小焦炉试验来制定下个月的采购计划。单种煤的结焦性M40<83%，M10>10%的地方焦煤，次月的计划可以基于上个月的基础来降低1列。单种煤的结焦性M40<80%，M10>12%的地方焦煤，应停止进厂。某公司在制定并落实该制度之后，地方焦煤的质量得到了极大的改善，结焦性较差的炼焦煤配比也得到了一定的降低，保证提质目标得以实现。

4.3 强化原料抽查，保证用煤准确

为了增强炼焦煤的管理，避免出现虚假现象，提升进厂炼焦煤的稳定性，严格控制并加强炼焦煤的质量，制定有效的管理办法来抽查炼焦煤。联查组的构成主要有3个部分，分别为技术中心、武装保卫部门及焦化厂，每周都由成员单位来轮番牵头，由该单位负责人来进行联查。联查工作采取不定期的形式，每周应当超过3次，其中也包含中午、假期等关键的时间点。联查制度的制定与落实可以极大提升原料化验数据的精确性，实现了精确用煤的目的，为提升焦炭的质量提供可靠的依据。

5 结语

通过运用层次分析法来评价炼焦煤的质量，采取这种方法来比较常规、焦化等指标，明确各个指标所具有的影响权重，再与各个指标的赋值分相结合，最终取得加权分值，可以将各个煤矿焦煤所具有的质量好坏进行客观地展现。随着社会的不断进步，人们对环保及质量的追求越来越高，因此政策对煤炭的质量进行评价的结果造成的影响越来越突出，尤其是煤炭中存在的有害元素的含量将会对煤炭的质量造成直接的影响。通过运用这种方法可以对各个因素进行科学的评价，同时对煤炭的质量作出合理的评定。