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1、顶装炼焦改捣固炼焦配煤方案的实践苗金凤(豫港(济源)焦化集团有限公司) 摘要 介绍了豫港(济源)焦化集团有限公司采用捣固炼焦和顶装炼焦两种工艺下的焦炭质量对比,经过生产实践,得出了捣固炼焦的最佳配煤方案。关键词 捣固炼焦 配煤方案 焦炭质量PRACTICE OF MIXING COALS PROPOSAL FROM CONVENTIONAL COKING TO STAMP CHARGE COKINGMiao Jin Feng(Henan Hongkong (Jiyuan) Coking Group Co.Ltd)ABSTRACT This paper describes the coke qu
2、ality contrast of stamp charge coking and conventional coking technics at Henan Hongkong (Jiyuan) Coking Group Co.Ltd. To pass repeatedly test,obtain mixing coals proposal of optimum in stamp charg coking.KEY WORDS stamp charge coking mixing coals proposal coke quality0 前言据统计，我国优质炼焦煤资源非常紧缺，炼焦煤资源中适用于
3、冶金生产的炼焦煤仅占27%，其中，气煤约占50%，焦煤约占21.8%，肥煤仅占12.2%。优质炼焦煤储量不多且用量过大，已属非常珍贵的资源。有关部门统计，到2010年，中国优质炼焦煤资源将缺口4000万t左右1。在当前优质炼焦煤紧缺的情况下，国内许多焦化厂都存在炼焦煤资源紧张的现象。优质煤供应持续偏紧，煤价持续上涨，采购成本逐年提高。寻求更优越的炼焦工艺，减少优质煤使用量已成为摆在国内外焦化企业面前的一项重要课题。捣固炼焦工艺技术已经成熟，是我国当前产业结构调整中鼓励发展的项目。捣固炼焦可以扩大弱粘结煤的使用量，缓解优质炼焦煤紧缺的实际情况。同时由于捣固后煤的堆密度加大，炼焦时粘结性加大，可以
4、提高焦炭质量2。1 概况豫港(济源)焦化集团现有JNDK55-05型捣固焦炉1座，JNK43-98D型焦炉2座，JN33-2型焦炉3座，年产焦炭190万t。其中的3座JN33-2型焦炉投产于1998年，未配套建设除尘设施，且生产的焦炭强度达不到用户要求。同时，由于近年来优质炼焦煤资源供应紧张，煤价持续上涨。为适应市场需求，节约优质炼焦煤，降低入炉煤成本，进一步提高焦炭强度。公司于2007年投资约1500万元，将公司原有的3座炭化室高3.3m、宽460mm、容积为16.8m3的顶装焦炉改为捣固焦炉。新增加了粉碎机、捣固机、侧装煤车、除尘车等设备，同时新增了两条上煤皮带通廊和一座捣固煤塔。原有顶装
5、系统保留使用。2007年11月改造完成后，捣固炼焦系统使用情况良好，煤堆密度从原来的0.74 t/m3提高到现有的1.10t/m3，同时提高了焦炭质量，有效降低了入炉煤成本。2 配煤方案的选择与实施2.1 配煤方案的选择根据豫港焦化公司的生产现状，所采购的洗精煤主要来自山西和平顶山两大煤田，质量相对稳定，主要质量指标见表1：表1 洗精煤质量指标煤种Ad/%Vdaf /%Std/%G值Y/mm体积曲线古交焦煤9.5021.200.868016之字型霍州1/3焦煤9.6037.500.458522之字型平顶山1/3焦煤9.4035.000.557313微波型青海瘦焦煤7.5027.300.3670
6、11微波型长治贫瘦煤9.0015.100.33150平滑斜降型灵石肥煤10.5031.001.508020山型根据所购进的煤质量，技术人员在原有配煤经验的基础上确定了两套配煤方案进行对比，两种配煤方案比例见表2：表2 两种配煤方案比例古交焦煤霍州1/3平顶山1/3青海瘦焦煤长治贫瘦煤灵石肥煤配煤方案一20%20%35%15%10%配煤方案二20%40%15%10%15%由于公司配煤槽有限，每个配煤方案最多选用五种洗精煤，其中青海瘦焦煤灰分较低，配煤中主要用来降低焦炭灰分；长治贫瘦煤价格最低，结焦性差，在顶装时，用量若超过10%，焦炭强度将明显下降。方案一中配入霍州1/3焦煤20%，因其供量有限
7、。在霍州1/3焦煤供量不足时，就采用方案二，用灵石肥煤代替霍州1/3焦煤，但由于灵石肥煤含硫较高，配入量不能超过15%，这样才能确保焦炭含硫量符合客户需要。2.2两种配煤方案的实施以及焦炭质量效果对比上述两种配煤方案的质量如下表3。从表中可以看出，由于方案二配入了优质的霍州1/3JM，其粘结性和结焦性明显高于方案二。同时，无论采用顶装还是捣固，配煤时我们对其细度和水分都进行了严格控制。顶装炼焦时，配煤细度控制在80%左右，捣固炼焦时，配煤细度控制为88%92%，配煤水分控制为9%11%。表3 两种方案的配煤质量Ad/%Vdaf/%Std/%G值Y/mm体积曲线方案一配煤质量9.1529.500
8、.557214波型方案二配煤质量9.3028.500.727013.5波型根据以上两种配煤方案，在公司现有条件下，分别采取了顶装炼焦和捣固炼焦两种工艺进行组织生产。表4描述了采用配煤方案一时在两种生产工艺下所生产的焦炭质量情况，如下表： 表4 采用配煤方案一所生产的焦炭质量对比焦炭工业分析，%焦炭强度，%焦炭热性能，%AdVdafStdM40M10CSRCRI顶装炼焦12.121.220.5279.18.560.232.8捣固炼焦12.151.290.5583.75.963.431.2差值0.030.070.034.6-2.73.2-1.6表5描述了采用配煤方案一时在两种生产工艺下所生产的焦炭
9、质量情况，如下表：表5 采用配煤方案二所生产的焦炭质量对比焦炭工业分析，%焦炭强度，%焦炭热性能，%AdVdafStdM40M10CSRCRI顶装炼焦12.251.230.6278.88.859.533.6捣固炼焦12.261.260.6683.16.262.231.8差值0.010.030.044.3-2.62.7-1.8根据试验结果可以看出，在相同配煤比的情况下，捣固炼焦焦炭强度明显高于顶装炼焦焦炭强度，根据表4、表5的比较结果，焦炭抗碎强度M40分别提高了4.6%、4.3%，耐磨强度M10分别改善了2.6%、2.4%，反应后强度CSR分别提高了3.2%、2.7%，热反应性分别改善了1.6
10、%、1.8%。因此，捣固炼焦不仅对焦炭的冷态强度有较大的改善，同时对焦炭的反应后强度和热反应性也有较大的改善。2.3 在生产相同焦炭质量前提下的最佳配煤方案选择在满足客户需求的焦炭质量的前提下，为了最大限度地降低入炉煤成本，公司要求在炭化室高3.3m的焦炉上采用捣固炼焦工艺。因此，技术人员在配煤方案一的基础上调整配煤比。进行多次配煤试验，最终确定采用了下表6中的配煤方案进行捣固炼焦生产，并获得了稳定的焦炭质量。表6 捣固炼焦配煤方案三古交焦煤霍州1/3平顶山1/3青海瘦焦煤长治贫瘦煤灵石肥煤方案三配比15%15%35%17%18%0 配煤方案三与配煤方案一相比，该方案减少了粘结性较强的古交焦煤
11、5%的使用量和强粘结的霍州1/3焦煤5%的使用量。同时增加了长治贫瘦煤8%的使用量和青海瘦焦煤2%的使用量，有效地降低了入炉煤成本。根据配煤方案三组织生产，其焦炭质量如表7所示：表7 采用配煤方案三所生产的的焦炭质量焦炭工业分析，%焦炭强度，%焦炭热性能，%AdVdafStdM40M10CSRCRI捣固炼焦12.221.280.5480.26.761.533.6采用配煤方案三时，其捣固炼焦的焦炭质量已完全能够满足客户需要，比配煤方案一的顶装焦炭质量还要好些。但节约了大量的优质焦煤和1/3焦煤，每年从原材料上可节约上千万元资金，给公司带来可观的经济效益。3 效果评价1)采用配煤方案三时，经捣固炼
12、焦后，不仅可以生产出优质的焦炭，而且大大降低了入炉煤成本，给企业带来一定的经济效益。2)采用捣固炼焦时，应严格控制配煤水分和细度，水分一般控制在9%11%，水分偏低时，煤饼不宜倒实，装炉时易损坏；水分偏高时，煤饼强度明显降低，煤饼易塌，且会延长结焦时间。细度应控制在88%92%，细度偏低，需增加捣固次数才能使煤饼稳定，若细度过高，捣固时扬尘较大，恶化工作环境。3)采用捣固炼焦时，如果配入的弱粘结煤超过30%，会使焦炭的块度减小。4)采用捣固炼焦时，可使焦炉的生产能力有一定的提高。4 结论1)在生产相同的焦炭质量时，捣固炼焦工艺比常规炼焦工艺可多配弱粘结煤10%20%，能有效降低入炉煤成本,为企业带来可观的经济效益。2)顶装焦炉改捣固炼焦后，能够有效地改善焦炭冷态强度和热态强度，满足大型高炉生产的需要。3) 顶装工艺改为捣固工艺在我公司已近一年的时间，实践证明该项目改造是成功的，尤其是适应于本地区资源条件。5 参考文献1 郑文华.捣固炼焦技术的发展和应用.河南冶金,2008,16(1):6-8.2 郭建辉.捣固炼焦技术的应用.煤炭加工与综合利用,2008(3):28-30.联系人:苗金凤,工程师,河南,济源(454650),豫港(济源)焦化集团有限公司生产技术处;联系电话: 13203921288 039166801373
