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文檔簡介

1、沙鋼焦化低成本配煤煉焦生產(chǎn)的探索與實(shí)踐白新革錢如剛?cè)稳A偉摘要:介紹了沙鋼焦化廠作為一家鋼鐵聯(lián)合企業(yè)焦化廠,在鋼鐵行業(yè)形勢嚴(yán)峻和公司焦炭供需平衡破壞的情況下,以降低配合煤中焦肥煤比例、提高弱粘結(jié)煤比例為方向,優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu), 生產(chǎn)不同等級焦炭以滿足公司大小爐型高爐的需求,降低焦炭成本和鐵水成本的探索和實(shí)踐。實(shí)踐證明,通過降低配合煤中焦肥煤比例,焦炭成本得到了有效下降,同時(shí),還尋找到了新的沙鋼大小爐型高爐的基本焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),為以后降低鐵水成本奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞: 配煤;成本;焦炭;質(zhì)量等級沙鋼(本部) 目前擁有1 座 5800m 3 和 3 座 2500m 3 大高爐, 以及 9 座 450 500

2、 m3 的小高爐。正常情況下, 5800m 3 高爐使用的冶金焦由焦化廠2 座 7.63 米焦?fàn)t生產(chǎn), 3 座 2500m3高爐所使用的冶金焦由6 座 6 米焦?fàn)t生產(chǎn), 9 座 450 500m3 高爐所使用的焦炭由兩部分組成:一部分是公司采購的市場二級冶金焦;另一部分是6 米和7.63 米焦?fàn)t焦炭篩分后的焦丁。焦化廠 6 米焦?fàn)t平均日產(chǎn)全焦約9500 噸,冶金焦約8500噸, 7.63 米焦?fàn)t平均日產(chǎn)全焦 5500 噸,冶金焦約 4800 噸,焦炭產(chǎn)量滿足高爐用量,公司焦炭供需處于平衡。焦炭質(zhì)量按照公司內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(如表1)進(jìn)行控制,而根據(jù)焦炭公司內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),平均配煤比如表2, 1 至 6

3、 月的焦炭成本如表3。表 1公司焦炭質(zhì)量內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)(%)爐型等級AdSt, dM 40M10CRICSR6 米焦?fàn)t一級焦 12.5 0.75 85 7.028 647.63 米焦?fàn)t特級焦 12.5 0.75 89 6.024 68表 2內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)下焦炭質(zhì)量對應(yīng)平均配煤比(%)爐型等級焦煤肥煤1/3 焦煤氣煤瘦焦煤貧瘦煤焦肥煤6 米焦?fàn)t一級焦4322155015657.63 米焦?fàn)t特級焦452515010570表 3內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)下焦炭質(zhì)量對應(yīng)焦炭成本(干基含稅,元/ 噸)爐型等級1 月2 月3 月4 月5 月6 月6 米焦?fàn)t一級焦2154212621212115204120117.63 米焦特級焦226

4、222392197217521102064爐1 實(shí)施背景進(jìn)入 2012 年下半年,由于國內(nèi)鋼鐵行業(yè)繼續(xù)低迷,公司開展煉鐵系統(tǒng)降本。此外, 7 月份至 10 月,兩座 2500m 3 高爐相繼進(jìn)行停爐大修,對焦炭的需求量發(fā)生變化,自產(chǎn)焦產(chǎn) 33降低使用的焦炭質(zhì)量要求,并根據(jù)高爐大修完成時(shí)間做調(diào)整;2 座 7.63 米焦?fàn)t( 78#爐)在確保 5800 m 3 高爐生產(chǎn)的情況下也需要進(jìn)一步降低焦炭生產(chǎn)成本。2 實(shí)施過程2.15 6# 焦?fàn)t5 6#焦?fàn)t從 7月 3 日開始率先生產(chǎn) 450 500m 3 小高爐使用的焦炭。鑒于小高爐原先使用的是市場二級冶金焦,我們根據(jù)當(dāng)前來煤情況確定了配合煤指標(biāo)控制范

5、圍,如表4。根據(jù)配合煤指標(biāo)范圍,在后期制定配煤比過程中逐步降低強(qiáng)結(jié)焦性和粘結(jié)性的焦肥煤配用比例,提高氣煤、 1/3 焦煤以及貧瘦煤的配用比例,以及調(diào)整煤種內(nèi)單種煤的“小比例”,提高高性價(jià)比單種煤配用比例。表 4:內(nèi)控二級焦配合煤指標(biāo)指標(biāo)A ()V() S() GY( mm )ddaft,d范圍10.529 301.065 7512 132.1.1配煤比調(diào)整總體按照 “小比例, 快腳步” 的模式降低焦肥煤比例, 在每一次調(diào)整配比前先進(jìn)行40kg小焦?fàn)t試驗(yàn), 通過小焦?fàn)t試驗(yàn)結(jié)果微調(diào)配比再執(zhí)行。降質(zhì)降本過程大致分為三個(gè)階段:第一階段(7月 3日至 8月2 日),焦肥煤比例由65%下降到 50%;第二

6、階段 (8 月 4 日和 29 日),焦肥煤比例由50%下降到40%;第三階段( 9 月 5 日至 10 月 15 日),進(jìn)一步優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu),焦肥煤比例由40%下降到 30%。具體配煤比調(diào)整及配合煤質(zhì)量變化如表5、表 6。表 55 6#焦?fàn)t配煤比調(diào)整表(%)階段日期焦煤肥煤1/3 焦煤氣煤貧瘦煤焦肥煤比例第一階段初始432215515657 月3 日392118814607 月10日3820171015587 月16日3820171015587 月19日3519191710547 月27日3419201710537 月30日3418201711528 月2 日321820191250第二階段8

7、 月4 日2819201914478 月14日2817252010458 月18日2816202016448 月22日2715212116428 月29日251517222140第三階段9 月5 日2314142326379 月13日2114172226359 月21日2013430243310月 15日191116243030注:9月21日氣煤斷檔,加大了 1/3焦煤的配比表 656#焦?fàn)t配合煤質(zhì)量變化表(%)日期焦肥煤VdafSt,dGY( mm )比例Ad初始659.8028.20.9078.014.57月 3日609.9028.51.0076.014.07月 10日589.9528.8

8、0.9676.114.07月 16日5810.0028.70.8875.314.27月 19日549.9829.00.8574.113.57月 27日539.8929.30.8774.513.57月 30日529.8429.50.8974.713.88月 2日509.8629.70.8972.913.08月 4日479.8629.40.8872.813.18月 14日459.7729.30.9071.313.48月 18日449.8129.40.8671.413.28月 22日429.9929.30.9371.013.58月 29日4010.0529.30.9370.013.09月 5 日37

9、10.2029.20.9367.212.09月 13日359.6029.60.9166.712.09月 21日339.8029.40.9366.012.010月153010.0029.10.8367.012.0日2.1.2配合煤成本和焦炭成本變化隨著價(jià)格相對較高的焦肥煤比例的下降,配合煤成本及焦炭實(shí)際成本逐月下降。當(dāng)焦肥煤比例達(dá)到30%時(shí),配合煤成本為1001 元 / 噸,焦炭成本為1267 元 / 噸,較實(shí)施前下降了732元/ 噸,見圖1。當(dāng)然,市場煤價(jià)快速下降也是另一個(gè)主要原因。圖 15 6#焦?fàn)t配合煤和焦炭成本變化圖2.1.3焦炭質(zhì)量變化焦炭 M40、M 10、 CRI、 CSR四個(gè)強(qiáng)度

10、指標(biāo)隨著焦肥煤比例的下調(diào)逐月下降,當(dāng)焦肥煤比例最低 30%時(shí),焦炭M 40 為 81%82%,M 10 為 8.5% 9.0%, CRI約為 31%, CSR約為 58%。8 月 4 日以后,鑒于焦炭粒度變小,故增加M25 指標(biāo)化驗(yàn),作為參考??煽闯?,M25 在隨著焦肥煤比例下調(diào)后下降明顯,最低為88%, M10 為 8.7%。具體見圖 2、圖 3、圖 4:圖 25 6#焦?fàn)t焦炭M 40 和 M 10 變化圖圖 35 6#焦?fàn)t焦炭M25 和 M10 變化圖圖 4 5 6#焦?fàn)t焦炭 CRI和 CSR變化圖2.1.4高爐使用情況7 月 5 日至 8 月 4 日, 3#2500m 3 高爐使用5 6

11、#焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭。 8 月 5日開始, 2 座小高爐使用5 6#焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭,使用后情況如表7:表 7高爐使用5 6#焦?fàn)t焦炭燃料消耗變化情況表高爐日期平均焦肥焦比煤比燃料比對比煤配比( %) ( kg/t )( kg/t )( kg/t )( kg/t )3#2500m 37 月一級焦65.0364.8155.5520.316高爐實(shí)際56.8390.8145.5536.38 月外購焦387.9162.3550.2-10.9自產(chǎn)焦44.6372.0167.3539.32#小高爐外購焦387.9162.3550.29 月-20自產(chǎn)焦35.0368.0162.2530.29#小高爐8 月外購焦3

12、93.9160.5554.4-32.9自產(chǎn)焦44.6362.0159.5521.59 月外購焦393.9160.5554.4自產(chǎn)焦35.0361.8156.9-35.7518.7注:表中 7 月份一級焦的燃料消耗為往月平均數(shù)據(jù),作對比用可看出, 3#2500m 3 高爐使用焦炭后,燃料比增加。主要是因?yàn)橐郧皬奈词褂眠^該質(zhì)量的焦炭,高爐操作上比較保守。后經(jīng)過一段時(shí)間的摸索,在使用1 4#焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭時(shí),燃料成本得到下降,具體見1 4#爐生產(chǎn)情況。2 個(gè)小高爐在使用自產(chǎn)焦后,燃料比較以前使用外購焦時(shí)均有明顯下降,可充分說明自產(chǎn)焦質(zhì)量和價(jià)格都比外購焦占用優(yōu)勢,完全能滿足小高爐生產(chǎn)。2.214#焦?fàn)t

13、1 4#焦?fàn)t生產(chǎn)2500 m3 高爐使用的低等級焦炭,主要參照了5 6#焦?fàn)t的配煤結(jié)構(gòu),并利用 40kg 小焦?fàn)t試驗(yàn),故每次配比調(diào)整幅度較大,具體配煤比調(diào)整、焦炭質(zhì)量和成本變化情況如下:2.2.1配煤比調(diào)整從 7 月下旬開始, 1 4#焦?fàn)t生產(chǎn)低等級焦炭。截止到10 月 15 日,焦肥煤比例由原先64%逐步下降至38%,之后一直保持在該水平,如表8。表 81 4#焦?fàn)t配煤比調(diào)整表(%)日期焦煤肥煤1/3 焦煤氣煤貧瘦煤焦肥煤比例初始4222166.014647-19382018.58.515587-26371920.58.515568-1351920.58.515548-43318239175

14、18-8321828912508-14301731319478-1830162113.519468-242715231520429-22715201820429-112715182020429-17271538020429-2627151820204210-827132020204010-15271122202038注:9月17 日氣煤斷檔,加大了 1/3 焦煤的配比2.2.2配合煤成本和焦炭成本變化實(shí)施以來, 隨著焦肥煤比例的下降, 配合煤成本及焦炭實(shí)際成本逐月下降。當(dāng)焦肥煤比例達(dá)到 38%時(shí),配合煤成本為 1042 元/ 噸,焦炭成本為1334 元 / 噸,較實(shí)施前下降了600 元/ 噸。

15、但進(jìn)入9 月份,雖然焦肥煤比例在下降,但配合煤及焦炭成本下降不明顯,如圖5,主要原因是 9月份部分煤種價(jià)格反彈。圖 55 6#焦?fàn)t配合煤和焦炭成本變化圖2.2.3焦炭質(zhì)量變化由于借鑒了 5 6#爐配煤比的經(jīng)驗(yàn), 在合理控制配合煤指標(biāo)(主要是 Vdaf、G 值和 Y 值)下,焦炭冷強(qiáng)度未有大幅度下降。到焦肥煤比例最低38%時(shí),焦炭 M 40 約為 84%,下降 2%,M10 約為 8.0%,上升 1.0%,M 25 約為 89%,下降了 1%。但熱強(qiáng)度下降明顯,CRI 約為 30 %,升高了3%, CSR約為 59.5%,下降了 6%。具體見表9、圖 5、圖 6 和圖 7。表 91 4#焦?fàn)t配合

16、煤質(zhì)量變化表日期焦肥煤Ad( %)Vdaf (%)St,d (%) GY( mm )比例( %)初始6410.028.01.077157-195810.328.50.9076147-265610.028.50.9275148-15410.528.50.9075148-45110.028.80.9374148-8519.829.00.8574148-14479.728.60.7974158-18469.828.80.7874148-24429.929.10.9072139-24210.128.81.0669139-114210.129.20.9670139-17429.728.90.976913

17、9-264210.529.20.86691210-84010.129.10.95701310-153810.228.90.896913圖 51 4#焦?fàn)t焦炭M 40 和 M 10 變化圖圖 61 4#焦?fàn)t焦炭M25 和 M10 變化圖圖 7 1 4#焦?fàn)t焦炭 CRI和 CSR變化圖3.4高爐使用情況331# 2500 m高爐從 7 月 21 日開始使用1 4#焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭,3#2500m 高爐 7 月份使用 5 6#焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭, 8 月 4 日之后使用 1 4#焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭。 表 10 為兩座高爐燃料消耗及成本變化情況(休風(fēng)數(shù)據(jù)剔除) 。表 10 1#和 3#2500 m3 高爐燃料消

18、耗變化表高爐日期平均焦肥焦比煤比燃料比燃料成本煤配比( %)( kg/t )( kg/t )( kg/t )(元 /噸)7月59.3370.4149.9520.3893.61#25008 月48350.9148.4499.3768.5m3 高爐9 月42370.5142.9513.4695.910 月39364.9141.8506.7648.97 月56.8390.8145.5536.3911.43#25008 月48365.7147.3513.0781.2m3 高爐9 月42378.0141.2519.2705.310 月39381.1141.1522.2670.7可看出,隨著焦肥煤比例和焦

19、炭強(qiáng)度的下降,兩座 2500 m 3 高爐的燃料比均出現(xiàn)了波動(dòng),8 月份為最低, 7 月份為最高。但通過高爐操作的優(yōu)化,在焦肥煤比例和焦炭強(qiáng)度進(jìn)一步向下走時(shí),燃料比出現(xiàn)了少許下降。同時(shí),由于市場煤價(jià)的進(jìn)一步下降,促使焦炭成本和鐵水總的燃料成本逐月下降,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。2.378#焦?fàn)t2.3.1配比調(diào)整對應(yīng)焦炭成本、鐵水燃料消耗變化7 8#焦?fàn)t從 8 月初開始,焦肥煤比例從原先的平均70%逐步下調(diào)。到 63%時(shí),發(fā)現(xiàn) 58003焦炭質(zhì)量恢復(fù)到原先水平,高爐也恢復(fù)正常。但后期因價(jià)格較高的進(jìn)口煤消耗掉,使用價(jià)格持續(xù)走低的國產(chǎn)焦煤, 用美國瘦焦煤替代焦煤,在同焦肥煤配比下使焦炭成本也得到了下降,鐵水總?cè)?/p>

20、料成本也是逐月下降的。具體見表11 和表 12。表 117 8#焦?fàn)t配比調(diào)整及焦炭成本變化表日期煉焦煤配比 (%)成本 (元 /干噸 )焦煤肥煤1/3 焦煤氣煤瘦煤焦肥煤配合煤焦炭7月 31日47231501570145019528月 7 日45231601668146019888月 14日43221801765144819698月 20日43221801765141519168月 24日42211901863138418659月 1 日422113.24.81963132318059月 11日422112.85.21963125916919月 13日42231801765126316969月

21、 18日462317014691229164110月2日482413.6014.4721228164010月6日462415015701207160510月15日462415015701164153410月24日4525140167011191460表 125800 m3 高爐使用 78#焦?fàn)t焦炭燃料消耗變化表高爐日期平均焦肥煤焦比煤比燃料比燃料成本配比( %)( kg/t )( kg/t )( kg/t )(元/噸)5800 m37 月70.3331.7166.0497.7852.68 月65.3324.1180.2504.3844.4高爐9 月65.0359.4165.5524.9797.

22、010 月70.5302.8138.3493.2752.22.3.2高爐爐況下降的原因分析隨著焦肥煤比例降到63%,焦炭強(qiáng)度下降, M40 低于 88%,M10 接近 7.0%,CRI超過 25%,CSR低于 65%;而且,焦炭硫分上升到0.85%以上,對高爐爐況產(chǎn)生了較大影響,如表12:表 127 8#焦?fàn)t配比調(diào)整對應(yīng)焦炭質(zhì)量變化(%)日期焦肥煤M 40M10CRICSRAdSd配比7月 31日7089.35.623.868.512.40.728月 7 日6889.45.524.167.812.30.728月 14日6589.45.824.867.212.20.698月 20日6589.15.724.566.912.50.708月 24日6388.26.024.366.512.30.679月 1 日6388.36.425.066.212.40.819月 11日6387.86.825.065.712.30.859月 13日6588.16.725.764.912.30.879

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