总第157期2007年第1期河北冶金H EB EI M ETALLU R G YTo tal 1572007,N um ber 1优化配煤结构和炼焦煤资源的研究吕桂双1,郑美荣1,王福先2(11宣化钢铁集团有限责任公司技术中心,河北宣化075100;21宣化钢铁集团有限责任公司焦化厂,河北宣化075100摘要:结合宣钢周边地区及国内外炼焦原料煤的资源状况,进行了扩大炼焦煤资源、优化配煤结构的实验室研究,并在工业生产上得到成功应用,提高了焦炭质量,大幅度降低了炼焦成本。
关键词:配煤;炼焦;资源中图分类号:TF 053文献标识码:A文章编号:1006-5008(200701-0019-05O PTI M IZA TI ON O F COAL BL END I N G STRUC TU R E AND CO KI NG -COAL R ESOU RC ELU G ui -shuang 1,ZH EN G M ei -rong 1,W AN G Fu -xian2(1.Technique C enter,X uanhua Iron and S teel G roup C o .,L td .,Xuanhua,H ebei,075100;2.C okingP lant,X uanhua Iron and S teel G roup C o .,L td .,X uanhua,H ebei,075100A bstract:A ccording to the coal resource for coking around Xuan S teel and abroad and at hom e,the lab re 2search about expanding coking coal resource and op ti m izing coal blending structure is conducted and used successfully in industrial p roduction .A s the result the coke quality got i m p roved,cost reduced .Key W ords:coalblending;coking;resource收稿日期:2006-12-23表8配粘结剂前后炼焦煤、配合煤质量对比时间灰分/%挥发分/%硫分/%Y /mmG进厂炼焦煤配NL 前(1-6月101532818001871880配NL 后(7-12月101422712801901672配合煤配NL 前(1-6月10175281790188171684配NL 后(7-12月10109271110187211076表9配粘结剂前后焦炭质量对比灰分/%硫分/%M 40/%M 10/%CR I/%CSR/%冶金焦气孔率/%冶金焦气孔壁厚度/μm配粘结剂前1~6月13168017779177173515531358128018配粘结剂后7~12月121770176811971025604916120191由上表看出配入粘结剂后,配合煤、冶金焦质量指标明显改善,其中配合煤的灰分降低0166%、硫分降低011%,胶质层厚度Y 提高314mm;冶金焦:灰分降低0191%,硫分降低0101%;冷强度M 40提高212%、M 10改善017%;热强度CSR 提高617%、热反应性CR I 改善1015%。
另外配入粘结剂后配煤结构发生了较大改变,其中肥、焦煤总配比由原来的51%降低为37%,减少肥、焦煤14%,1/3焦、瘦煤总配比增加13%,配煤成本降低1716元/t 。
3结论通过半年的生产实践证明,由于煤粘结剂低灰、强粘结的特性,大大降低了配合煤的灰分,使冶金焦炭的灰分大幅度降低。
另外由于粘结剂的配入,使配合煤的抗风险能力增强,当某种炼焦煤质量不稳定或质量较差时,焦炭质量能够相对保持稳定。
配粘结剂后,冶金焦冷强度、热性能指标得到大幅改善,为高炉顺行、降低焦比起到了积极作用。
建议粘结剂配比应根据市场、资源、成本状况做好优化配煤,目前宣钢已形成了一套较为完整的优化配煤体系,煤焦系统紧紧围绕原料市场、资源、质量、成本总体状况,合理优化配煤结构适时调整配比,在保证焦炭质量稳定、高炉顺行的基础上,最大限度地降低配煤成本。
91总第157期HEB EI YEJ I N1前言2005年5月宣钢成立了煤资源质量优化小组,优化小组根据配煤炼焦原理、煤的成焦特性,结合宣钢周边地区及国内外炼焦原料煤的资源状况,进行了大量优化配煤结构、扩大炼焦煤资源的实验室研究,确定了适合宣钢目前资源状况的高质量、低成本的配煤结构,在生产中得到成功应用。
2优化前宣钢配煤结构及冶金焦质量宣钢炼焦煤供煤基地主要以周边地区山西、内蒙古、开滦国有统配煤矿为主,其它民营矿点作为主焦煤、肥煤的补充。
这些地区1/3焦煤、气煤、弱粘煤资源丰富,肥煤、主焦煤资源紧张采购价格高。
近几年炼焦配煤主要以肥煤、焦煤、1/3焦煤为主,弱粘性煤、瘦煤配量少,在优化配煤实验研究、配煤结构等方面存在较大差距,配煤成本高、焦炭质量指标较差。
具体配煤结构见表1。
表1炼焦配煤结构比较%时间肥煤1/3焦煤进口煤焦1煤瘦煤弱粘煤2003年2530-39422004年252553951 2005年1月至5月25258375-累计252743951由表1可看出:宣钢炼焦配煤中,资源少价格高的肥煤、焦煤、进口煤配比高达68%,而价格低的瘦煤、弱粘煤配比仅占总配比的6%。
表2为宣钢焦炭6项主要质量指标与同行的比较,存在差距较大。
为此,进一步优化配煤结构、扩大炼焦煤资源、提高焦炭质量的研究与实践势在必行。
表2宣钢焦炭质量与其它企业的比较%企业S td A d CR I CSR M40M10宣钢(2003年017913169321453158017717宣钢(2004年018413199331953178113716宣钢(2005年1月-5月017713168351553138010716宝钢(2005年015711186231565128815514首钢017612141241366118117713邯钢015712148310710唐钢0182131208018710中钢(台湾(1999年01491017920126681858512614光阳(韩国,1999年01531018666150大分(日本,1999年0155111182614062150雷德卡(英国,1999年016010100241006710087116123优化配煤结构、扩大炼焦煤资源311增加单种煤质量检验在2005年6月份之前,进厂炼焦煤只进行工业分析、G、Y值的检验,为了进一步掌握各单种煤的结焦特性、显微组分,测定煤的变质程度、判定混煤、评价煤质,自2005年下半年增加了煤岩相分析及单种煤炼焦试验,从而为优选煤种、筛选炼焦煤矿点、指导配煤提供了可靠的依据。
表3为主要矿点单种煤岩相分析、20kg小焦炉试验数据。
表3单种煤煤岩分析数据%矿点煤种R m ax平均值标准方差各煤种含量公乌素乌海西唐山富家滩1/3焦煤1121401294肥66169+焦煤4128+瘦焦煤291031111801125肥煤64156+焦煤3514401888011281/3焦94197+焦煤51030179001342弱粘煤78179+焦煤17145+瘦煤1131+贫煤2144赵各庄辛置王家会孝南古交肥煤1114701299肥煤82173+焦煤9121+瘦煤4182+无烟煤31241126701236肥煤71118+焦煤21197+瘦焦煤5185 11286013341/3焦煤31186+肥煤55146+焦煤2100+瘦焦煤101681111101121肥煤98159+气煤1141 1105401555弱粘煤24116+1/3焦煤32180+焦煤31148+无烟煤11156介休苛岚太西穆村顺峰灵石乌海西2卡布其老石旦焦煤1151001274焦煤34156+瘦焦煤56196+瘦煤8156+无烟煤01921137701198焦煤42150+瘦焦57150 1138201183焦煤86122+瘦焦煤13178 1127501306焦煤90135+肥煤4107+贫煤2112+无烟煤31471126901664气煤27151+肥煤50157+无烟煤211921126901664气煤33125+肥煤40138+无烟煤26137 1144401728气煤48110+焦煤14176+瘦焦3163+贫煤5178+无烟煤271741135201361气煤3133+肥煤20197+焦煤68170+贫煤1173+无烟煤51261130701504气煤3108+焦煤74169+贫煤3154+无烟煤8168古东萨拉齐瘦三给瘦煤1149301554弱粘煤25122+肥煤22102+瘦煤47143 1143001375肥煤20170+焦煤24154+瘦煤33137+贫煤131401184301360肥煤11148+贫煤84103+无烟煤4153表4单种煤小焦炉试验结果%煤种矿点M40M25M10 焦煤黑金谷59108415810介休56158315815太西561081101010苛岚54158115815老石旦391074101115卡布齐341567101615灵石361574101213穆村1#52158410810介休2#391280101215孝西2#351272161410成都汇力71108610910柳林64158515810肥煤辛置41157615915赵各庄471579151015孝南581583157151/3焦煤乌海西51108010915公乌素321871101415唐山371077151010瘦煤萨拉齐451571102115山路541581101510古东49157315191002河北冶金2007年第1期从表4可以看出:1/3焦煤富家滩,焦煤孝西2#、灵石、介休2#、老石旦、卡布齐混煤严重,单种煤炼焦试验结焦性差,瘦煤三给主要以贫煤为主,贫煤含量达84103%。
根据以上试验结果,指导采购部门取消了孝西2#、灵石、介休2#的供煤资格,对质量较差的焦煤如老石旦、卡布齐限量采购,开通了柳林、成都汇力主焦煤和山路瘦煤等新的供货渠道,为进一步优化配煤结构、扩大炼焦煤源提供保障。
312扩大炼焦煤资源31211利用国内煤代替进口煤为进一步改善冶金焦质量,缓解焦煤资源紧张状况,宣钢于2004年11月开辟了进口澳洲煤资源,其特点是低灰、低硫、煤岩相单一,但价格较高。
进口澳洲煤属1/3焦煤,但结焦性好,参与配煤炼焦后可有效改善焦炭的热性能指标。