2010第四屆焦化年會論文集 (15)

2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 111 穩(wěn)定 提高新區(qū) 焦炭 質(zhì)量 的 研究 與應用 陳 健 （重鋼股份公司鋼研所） 【 摘 要 】 重鋼 新區(qū) 生產(chǎn) 的焦炭強度在同行業(yè)中，處于 較高 水平 ， 但 由于所使用的屬于高灰高硫煉焦煤，導致焦炭 灰硫分指標比較差 。 本文通過采取了相應的 技術措施， 達到 了整體提高焦炭質(zhì)量指標的 目的。 【 關鍵詞 】 穩(wěn)定 提高 焦炭 質(zhì)量 公司 新區(qū) 焦化廠 于 2009 年 9 月裝煤投產(chǎn)， 現(xiàn)有 6m 高 焦爐 2 座 ，現(xiàn) 焦炭 生產(chǎn)能力約 120 萬噸 /年 。 公司所生產(chǎn)的焦炭強度在國內(nèi)同行業(yè)中，處于 中 上 水平， 2009 年 國內(nèi) 同行業(yè) 平均水平 。 與國內(nèi)先進水平（寶鋼集團 公司） 比，重鋼焦炭 百分點 , 高 出 百分點 ，灰硫分指標 卻 相差甚遠 。焦炭對高爐冶煉起到支撐骨架的作用，特別是在高爐噴煤量加大后，入爐焦比進一步要求降 低，焦炭在高爐內(nèi)劣化加強，使焦炭性能優(yōu)劣的影響就更加突出 1。焦炭質(zhì)量指標的 提高一直是公司煉焦生產(chǎn)的主要目標，在煤源種類繁多， 煤的灰硫分高， 煤質(zhì)波動較大的情況下，合理的配煤結構在煉焦生產(chǎn)中具有重要的作用。另外，焦炭質(zhì)量除取決于煉焦 用煤的組成和性質(zhì)外，煉焦工藝制度和焦炭的爐外處理也對焦炭質(zhì)量有著重要的影響。 重鋼煉焦用煤主要有：南桐、永混、渡市、貴州煤、玉龍、天府和瘦煤 等 。 南桐煤為重慶萬盛區(qū)一帶的高灰、高硫、高粘結性主焦煤。反射率 右， G 值約 88，惰性組分 I 值 該煤粘性強，易破碎、粉碎細度較高，該煤種為重鋼長期使用的主要主焦煤。 永混煤為重鋼長期使用量最大的基礎煤，永混煤的 右， G 值約 78，惰性組分 I 值 這兩種煤都屬 1/3 焦煤，且為洗煤，灰份 右， 粉碎細度較高。 渡市煤是變質(zhì)程度較高的 1/3 焦煤， 右 ,G 值大約 71，惰性組分 I 值 性質(zhì)偏向瘦煤。 貴州煤為重鋼引進的區(qū)外主焦煤， 右， G 值在 84 左右，其分類牌號為 25煤含硫量較高， St,d灰份也較高， 2%以上。 天府煤為重慶北碚區(qū)一帶煤，屬于高灰、高硫、低粘結性主焦煤， 右， 20%左右，G 值在 70 左右，是重鋼主焦煤的補充。 玉龍煤為重慶永川地區(qū)煤，屬于低灰、低硫、高揮發(fā)份兩性煤， 右， 右，G 值在 70 左右，現(xiàn)在作為 1/3 焦煤與永混煤一起使用。 根據(jù)國內(nèi)外情況，我國高爐工作者在總結多年來操作經(jīng)驗、科研的基礎上，對現(xiàn)代高爐用焦炭質(zhì)量提出了如下要求，見表 1。 表 1 國內(nèi)高爐對焦炭質(zhì)量的要求 2 項目 指標要求 灰 份 (越低越好，目前 11% 13%，爭取降到 10% 12% 硫 份 (越低越好， 爭取降到 下 抗碎強度 ( 80% 85%（大高爐）， 75% 80%（ 中小高爐 ） 耐磨強度 ( 6% 7%（大高爐）， 7% 9%（ 中小高爐 ） 反 應 性 ( 25% 28% 2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 2010年 6月 8日 11日 112 反應后強度 ( 60% 65% 粒 度 25 28 20 80分 (4%左右（濕法熄焦），力求穩(wěn)定 制礦山來煤質(zhì)量 從 2002 年以來，鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能急速擴張，煤資源緊張，由于利益的驅使，一些煤礦參假、混參現(xiàn)象嚴重，煤質(zhì)下滑且波動大，這給煉焦生產(chǎn)帶來了極大的不利影響。為了提高焦炭質(zhì)量，需加大對入廠煤的檢測力度，加強檢測手段，利用煤巖學技術對入廠煤 進行檢測化驗。 由于檢測分析手段的提高，入廠煤的G 值、 Y 值的到保證，灰硫分控制在合同規(guī)定范圍內(nèi)，保證了煉焦正常的生產(chǎn)。 化儲煤工藝 儲煤 能力的大小 主要決于焦爐的生產(chǎn)能力及需要的 儲存 天數(shù) 。 針對 老區(qū)煤場存在的諸多 問題，在長壽新區(qū)，改露天堆取料煤場 為室內(nèi)封閉儲煤倉，建有 16個儲煤倉，每個儲煤倉可裝煤 工藝既保證了單種煤不混料，煤不變質(zhì)，避免了煤流失，又控制了煤的水分波動。同時，可以保證新區(qū) 4座 6采用自動配煤裝置也大大提高配煤的準確性和自動化程度，降低工人 勞動強度，提高勞動效率。 化配煤方案，提高配煤準確度 針對公司煉焦煤質(zhì)量波動較大，焦炭質(zhì)量 波動大 的現(xiàn)狀，利用煤巖學技術，優(yōu)化了配煤方案， 在原有配煤方案的基礎上，增配瘦煤、地方 1/3 焦煤，改善 了 配合煤 的 結焦性 ，提高了焦炭的強度，控制了焦炭的灰硫分， 見表 2。 表 2 配煤方案的優(yōu)化 主焦煤 1/3 焦煤 地方 1/3 焦煤 瘦煤 優(yōu)化前 45 50 5 優(yōu)化后 40 33 20 7 配煤準確度的高低直接影響到焦炭的質(zhì)量，為了提高焦炭質(zhì)量 ,首先要保證較高的配煤準確度。 最初我公司煉焦配煤準確 度約為 76，通過設備改造和技術提高， 現(xiàn)在 配煤準確度提高 80%以上 。 碎細度的控制 重鋼煉焦配煤采用的是先配后粉工藝 ,當各單種煤的硬度差別較大時，粉碎粒度不均勻， 在一定程度上難以避免造成的活性組分細度較高而惰性組分細度較低的現(xiàn)象 ,這對焦炭強度有一定的影響。為此 ,需要對工藝上進行改進， 減少設備事故發(fā)生率， 從而使得活性組分和惰性組分破碎細度適中 ,使粒度 3比重達到 80%左右，提高配合煤的結焦性，改善焦炭強度的目的。 高堆 密度 重鋼 老區(qū) 煉焦堆 密度 大約在 t/炭強度 右， 右。增大堆 密度 可以改善焦炭質(zhì)量，特別是對弱粘結煤尤為明顯，增大堆比重的方法有如配型煤等，數(shù)據(jù)表明，在同樣配煤比條件下配型煤煉焦可使 1， 4，反應性降低 5 8，反應后強度提高 5 12，平均塊度略有下降，但塊度均勻系數(shù)提高。 2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 113 t / m 3焦炭強度圖 1 配型煤不同堆密度與焦炭強度的關系 圖 1 給出了配型煤不同堆密度與焦炭強度的關系， 由此可以看出，隨著堆密度的增大，焦炭轉鼓強度隨之提高，但上升幅度越來越小。 0 40 60 80型煤配比轉鼓強度圖 2 型煤配比與焦炭強度的關系 圖 2 表明了 型煤配比與焦炭強度之間的關系，當型煤配比達到 40%，型煤之間的空隙已被粉煤充分填滿，進一步提高型煤配比，粉煤不足以填滿型煤間空隙，裝爐煤堆密度反而降低，轉鼓強度下降。 3 善加熱的均勻性 焦餅是否能夠均勻成熟，取決于橫排溫度均勻性，在調(diào)節(jié)磚排列一定的情況下，橫排溫度的均勻性主要通過調(diào)節(jié)蓄熱室頂部吸力來實現(xiàn)。 在新區(qū) 生產(chǎn)中，先測量蓄熱室頂部吸力，但不急于調(diào)節(jié)，再分析吸力值的均勻性，判斷上升、下降氣流壓差與標準蓄熱室的壓差是否相等，還要考 慮實際的燃燒室溫度是否正常，最后結合廢氣分析等手段，達到由微調(diào)到精調(diào) 的最佳狀態(tài)，使全爐同向蓄熱室頂部吸力保持一致，橫排系數(shù)大大提高。 焦終溫 表 3 2009 年 9份焦炭強度指標情況 月份 指標 9 10 11 12 10 上表 3 中數(shù)據(jù)可以看出，焦炭抗碎強度不高，且有一定的波動。 公司焦爐焦餅中心溫度是 1000 50，結焦時間是 19 個小時，若在此基礎上，適當提高焦餅中心溫度，延長燜爐時間，可改善 焦炭結構，增加其致密度，從而改善耐磨強度和熱性質(zhì)。 熄焦技術 干熄焦是利用冷的惰性氣體，在干熄焦爐中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦。吸收了紅焦熱量的惰性氣2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 2010年 6月 8日 11日 114 體將熱量傳給干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，被冷卻的惰性氣體再由循環(huán)風機鼓入干熄爐冷卻紅焦。干熄焦鍋爐產(chǎn)生的中壓蒸汽用于發(fā)電。 干熄焦能明顯改善焦炭質(zhì)量，一般認為干熄焦比濕熄焦， 高 3% 8%， 焦炭的熱性能也有所改善，反應性 低 1% 2%，反應后強度 高 3% 4%。主要表現(xiàn)在： 濕熄相比，干熄時未發(fā)生 水煤氣反應，使氣孔結構保持完好狀態(tài) ,同時，減少焦炭 裂紋 的 產(chǎn)生和深化，提高抗碎強度 。 熄過程中，焦炭機械破碎程度高，使焦炭結構中的薄弱部分脫落， 抗碎 強度提高。 焦在干熄爐內(nèi)停留時，相當于延長燜爐時間，可改善耐磨強度和熱性質(zhì)。 表 4 干法熄焦與濕法熄焦焦炭質(zhì)量對比 4 質(zhì)量指標 米庫姆轉鼓， % 篩分組成（ % 平均 塊度 應性（ 1050） ml/密度 g/ 10 80 8060 6040 4025 25 濕法 6 3 干法 5 通過采取了以上一系列技術措施 ，重鋼 新區(qū)焦炭強度得到一定程度的提高，滿足了重 鋼新區(qū)大 型高爐用焦的質(zhì)量要求。 鋼新區(qū)焦炭質(zhì)量情況，見表 1。 表 5 2009 年 9 月 4 月重鋼新區(qū)焦炭質(zhì)量統(tǒng)計 9 10 11 12 3 4 平均 t， d 40 10 上表 5 數(shù)據(jù)可以看出，重鋼的焦炭 轉鼓 強度指標 比較好 ，從 2009 年 9 月 到 2010 年 4 月 ， 在國內(nèi) 處于較高水平 ， 高下降幅度達到 百分點； 同時， 焦炭 的灰硫 指標 也在改善 ， 從上表 4 數(shù)據(jù)可以看出，從 2009 年 9 月到 2010 年 4 月， 最高的 下降幅度達到 百分點， 降到 下降幅度達到 百分點，焦炭灰硫分指標改善效果明顯 。 但 從總體來看，焦炭 會硫分 還是偏 高 ，還有待進一步改善提高 。 鋼與國內(nèi)外各大中型鋼鐵企業(yè)冶金焦質(zhì)量指標比較，見表 6。 表 6 重鋼焦炭與 國內(nèi)外 各大中型鋼鐵企業(yè)冶金焦質(zhì)量指標 比較 5 項目 企業(yè) ) ) 10 寶鋼 鋼 鋼 國（德雷卡） 大利（塔蘭托） 蘭（霍戈文） 國（施韋爾根） 010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 115 重鋼 均 平均差 +表 6 可以看出，重鋼焦炭質(zhì)量指標 較 差 ，與 國內(nèi)外各大中型鋼鐵企業(yè)冶金焦質(zhì)量 平均水平 相 比 ， 分別高出 百分點和 百分點，而 對較 高 ,比 平均水平 高出 百分點 ，平均水平高出 百分點 ?？梢?， 通過采取有效的技術措施， 重鋼冶金焦綜合質(zhì)量 整體得到了大幅度提高，但與國內(nèi)外 同 行業(yè) 先進水平 相比，還存在一定的差距，尤其是焦炭的灰硫分 ， 還需要經(jīng)過不斷的探討摸索，以便使焦炭質(zhì)量指標 達到最佳 。 通過采用以上技術措施， 重鋼新區(qū) 焦炭質(zhì)量指標得到一定程度的提高 ，在國內(nèi)外處于較高的水平 ，滿足了新區(qū)大高爐正常生產(chǎn)的需要。 參考文獻 1周師庸 等 ， 煉焦煤