侯士彬  李勇 來威  謝成波 馬俊堯

（鞍鋼煉焦總廠  114021）

摘要：通過標(biāo)定不同配煤細(xì)度下裝煤堆比重的變化，同時(shí)標(biāo)定不同配煤細(xì)度下焦炭冷態(tài)指標(biāo)變化趨勢，得出在保證焦炭質(zhì)量最有的狀態(tài)下找出有利于提高焦炭產(chǎn)量的最佳裝煤細(xì)度。通過采用單種煤來煤細(xì)度初調(diào)、調(diào)整粉碎機(jī)錘頭排列方式、調(diào)整頂裝焦?fàn)t螺旋轉(zhuǎn)數(shù)最終實(shí)現(xiàn)在保證焦炭質(zhì)量不變的狀態(tài)下細(xì)度值，并實(shí)現(xiàn)了焦炭產(chǎn)量大幅度增產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：細(xì)度；對比重；產(chǎn)量

1  前沿

隨著全國大小焦化企業(yè)日益增多，國礦煤數(shù)量有限，需要我們補(bǔ)充一部分地礦煤資源，同時(shí)鞍鋼自身降成本也要求我們需要使用一部分地礦煤，這些都使得我們的來煤品種日益增多，由于地礦煤一般都產(chǎn)量較小，因此質(zhì)量相對不是很穩(wěn)定。這就使得鞍鋼常用的20多個(gè)煤種現(xiàn)已增加到90左右個(gè)煤種，其中常用的就煤種就有40余種。

隨著洗煤工藝的變化，浮選煤比例日益增多，換句話說就是單種煤細(xì)度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，對于頂裝焦?fàn)t，為保證裝煤期間不發(fā)生粉塵外溢，故采用螺旋裝煤，通過研究發(fā)現(xiàn)配煤細(xì)度逐漸升高對裝煤量影響較大，進(jìn)而影響焦炭產(chǎn)量。但是如果配合煤細(xì)度較粗時(shí)，對于配合煤結(jié)焦又極為不利，因此，研究如何通過調(diào)整配煤細(xì)度，實(shí)現(xiàn)在保證焦炭質(zhì)量相對穩(wěn)定的前提下提高裝煤堆密度即焦炭產(chǎn)量，成為一項(xiàng)重要任務(wù)有待于我們研究與探索。

2  標(biāo)定不同配煤細(xì)度煉焦試驗(yàn)

2.1粉碎細(xì)度配煤煉焦試驗(yàn)

2.1.1粉碎細(xì)度同堆密度試驗(yàn)研究

煉焦廠內(nèi)取配煤盤粉碎前單種煤，按五送煤生產(chǎn)配比進(jìn)行混合，調(diào)整配合煤粉碎細(xì)度，進(jìn)行4組煉焦平行試驗(yàn)，共8爐，并測量裝煤堆密度、裝煤水分，檢驗(yàn)焦炭轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、熱態(tài)性能。4組粉碎細(xì)度分別控制80%以上、78%—82%、73%—77%、67%—72%。

表1 ：裝煤堆密度同煤粉碎細(xì)度對應(yīng)表

試驗(yàn)操作過程中，受試驗(yàn)設(shè)備條件限制，粉碎細(xì)度與方案設(shè)計(jì)略有偏差。從總體趨勢上看，裝煤堆密度隨粉碎細(xì)度降低而提高。

圖1： 堆密度同粉碎細(xì)度對比圖

2.1.2不同粉碎細(xì)度配煤煉焦試驗(yàn)

試驗(yàn)研究按照如下配煤比進(jìn)行：

表2： 試驗(yàn)配煤比

表3：配合煤質(zhì)量

表4：按照配合煤煉焦試驗(yàn)后焦炭質(zhì)量

圖2：M40隨細(xì)度變化而變化圖

圖3：M10 隨細(xì)度變化而 變化圖

圖4：焦炭熱態(tài)指標(biāo)隨細(xì)度變化而變化圖

當(dāng)細(xì)度為81%時(shí)，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度M40 最高，為76.0%；其次是細(xì)度75.5%和75.4%時(shí)，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度M40分別是75.2%、74.8%；粉碎細(xì)度78%和78.6%時(shí)，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度M40為73.6%；當(dāng)粉碎細(xì)度為84.3%和87%時(shí)，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度M40分別為72.8%；當(dāng)粉碎細(xì)度69.8%時(shí)，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度最差，68.8%。轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度M10變化并不大，只有當(dāng)粉碎細(xì)度降到69.8%時(shí)，M10出現(xiàn)較大下滑。焦炭熱態(tài)性能均無明顯變化。因此可選擇細(xì)度75%左右進(jìn)行配煤。

3  調(diào)整配煤細(xì)度的途徑

3.1通過標(biāo)定單種煤細(xì)度進(jìn)行配合煤細(xì)度初調(diào)

3.1.1單種煤抽樣檢驗(yàn)研究

根據(jù)研究項(xiàng)目需求，項(xiàng)目組對單種煤細(xì)度組成進(jìn)行了系統(tǒng)抽樣檢驗(yàn)。單種煤細(xì)度篩分組成分析如下：

表5：鞍鋼煉焦總廠各單種煤抽樣檢測細(xì)度表

通過系統(tǒng)抽樣發(fā)現(xiàn)：

1）單種煤細(xì)度達(dá)到70%以上的煤種有：

焦煤2組：鐵東77.7%、桃山74.4%

焦煤1組：安益71.8%

肥煤：范各莊74%

瘦煤、瘦焦煤：張臺子75%、億堂70.2%；

七臺河76.1%

2）單種煤篩分組成＜0.5mm占40%以上的煤種有桃山、鐵東、張臺子、范各莊、屯蘭、億堂。

3）對重點(diǎn)單種煤單獨(dú)分析如下：

a鐵東煤共抽查9次，最高細(xì)度達(dá)到84.1%，抽查細(xì)度達(dá)70%比例以上占100%，抽查細(xì)度達(dá)80%比例以上占44.4%；篩分組成＜0.5mm最高60.8%，平均49%。

b桃山共抽查9次，最高細(xì)度最高達(dá)到79.3%，抽查細(xì)度達(dá)70%比例以上占77.8%；篩分組成＜0.5mm最高51.7%，平均46.8%。

c張臺子共抽查9次，最高細(xì)度達(dá)到78.8，抽查細(xì)度達(dá)70%比例以上占100%；篩分組成＜0.5mm最高56.0%，平均47.3%。

以上三種單種煤細(xì)度過高，煤粉含量也較高。

通過系統(tǒng)抽樣檢驗(yàn)：細(xì)度較好的煤種有：臨渙、邦力、林盛堡、偉鑫、德國灣、介休、薩阿吉、西曲、白閉關(guān)；而范各莊抽查次數(shù)為1次，細(xì)度74%；安益抽查2次，平均71.8%，其中1次76.2%；屯蘭抽查3次，其中1次74.5%；七臺河抽查1次，細(xì)度76.1%；義棠平均細(xì)度70.2%，總體比較穩(wěn)定。對這些煤種需持續(xù)跟蹤，同時(shí)對細(xì)度較高的煤種提出要求。

3.1.2不同產(chǎn)地主焦煤抽樣檢驗(yàn)研究

檢驗(yàn)焦1中國礦、進(jìn)口、地礦各單種煤細(xì)度

表6： 焦1單種煤細(xì)度、揮發(fā)分標(biāo)定統(tǒng)計(jì)表

圖5單種煤細(xì)度變化趨勢圖

由表6及圖5可以看出：

1）山西地方高硫煤細(xì)度偏粗，有利于降低配合煤前細(xì)度，可為下一步調(diào)整配合煤細(xì)度在75%奠定基礎(chǔ)。

2）山西地方高硫煤不僅細(xì)度偏粗同比山西國礦焦1價(jià)格方面有明顯優(yōu)勢，有利于降低配煤成本，且揮發(fā)分偏低，有利于提高全焦率。

3）進(jìn)口焦煤雖然細(xì)度和山西焦煤基本持平，價(jià)格與山西國礦基本一致，但硫份明顯低于山西焦煤，因此選用進(jìn)口焦煤加高硫煤不僅能夠?qū)崿F(xiàn)降低配前細(xì)度的目的，而且可以大幅度降低配煤成本。

2016年1-11月份平均每月使用高硫焦1  7.5萬噸，進(jìn)口焦煤8.5萬噸，山西焦煤比例由大幅下降，高硫焦1大量的使用為調(diào)整配合煤細(xì)度在75%奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2采取降低可逆反擊錘式粉碎機(jī)錘頭的方式調(diào)整配合煤細(xì)度

3.2.1對于6米焦?fàn)t對應(yīng)的送煤系統(tǒng)調(diào)整配煤細(xì)度

對6米焦?fàn)t對應(yīng)送煤系統(tǒng)繼續(xù)采用調(diào)整可逆反擊錘式粉碎機(jī)錘頭個(gè)數(shù)的方式進(jìn)行配合煤細(xì)度調(diào)整

（1）6m焦?fàn)t配套可逆反擊錘式粉碎機(jī)調(diào)整錘頭個(gè)數(shù)原則

1）PFCK－1618型粉碎機(jī)錘頭為螺旋排列，首先打印錘頭分布表，確定要增加或減少的錘頭及個(gè)數(shù)。

2）調(diào)整錘頭要盡量保證四個(gè)為一組，分別為對應(yīng)的兩排和對稱的兩列。

3）對應(yīng)的兩排要平衡分布，兼顧左右穩(wěn)定。

4）對應(yīng)兩排錘頭總重量相差不超過0.2KG。

5）相鄰兩排錘頭個(gè)數(shù)差不超過3個(gè)。

6）相鄰兩列錘頭個(gè)數(shù)差不超過2個(gè)。

7）摘錘頭時(shí)，不允許有相鄰兩排存在空排。

8）摘錘頭時(shí)，盡量安排間隔取消錘頭，不允許有相鄰三列存在空列。

通過調(diào)整錘頭個(gè)數(shù)實(shí)現(xiàn)了配合煤細(xì)度逐漸下調(diào)，原來42個(gè)錘頭細(xì)度在83%左右，36個(gè)錘頭細(xì)度在78%左右，28個(gè)錘頭細(xì)度在75.5%左右，最終實(shí)現(xiàn)了通過調(diào)整粉碎機(jī)錘頭個(gè)數(shù)降低配煤細(xì)度的目的，錘頭個(gè)數(shù)調(diào)整后細(xì)度變化趨勢見圖6。

圖6 錘頭個(gè)數(shù)調(diào)整后細(xì)度變化趨勢圖

圖7： 配合煤細(xì)度同單孔裝煤量關(guān)系圖

3.3.2  7m焦?fàn)t對應(yīng)備煤系統(tǒng)通過改進(jìn)配合煤細(xì)度

7m焦?fàn)t對應(yīng)備煤系統(tǒng)通過改進(jìn)錘頭大小有效降低了配合煤細(xì)度設(shè)計(jì)上西部備煤兩臺處理量500噸/h可逆反擊錘式粉碎機(jī)，單個(gè)錘頭重量30KG，開工期間標(biāo)定細(xì)度達(dá)到85%作用，嚴(yán)重影響7m焦?fàn)t螺旋裝煤操作。西部備煤采取改進(jìn)錘頭大小、錘子排布方式進(jìn)行調(diào)整配合煤細(xì)度，錘頭單個(gè)大小進(jìn)行削減，73-74%左右，實(shí)現(xiàn)了西部煉焦單孔裝煤量逐漸增加，單種裝煤量的逐漸提高實(shí)現(xiàn)了西部煉焦焦炭產(chǎn)能大幅上升，由設(shè)計(jì)的單孔干煤量40噸提升至目前41.8噸，達(dá)到了7m焦?fàn)t的設(shè)計(jì)產(chǎn)能。

3.3控制煉焦作業(yè)區(qū)裝煤螺旋轉(zhuǎn)數(shù)提高裝煤對比重

6米焦?fàn)t煉焦作業(yè)區(qū)進(jìn)行裝煤螺旋轉(zhuǎn)數(shù)與單孔裝煤量、堆比重標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果見表7。

表7螺旋轉(zhuǎn)數(shù)與單孔裝煤量、堆比重標(biāo)定統(tǒng)計(jì)表

圖8 螺旋轉(zhuǎn)數(shù)與裝煤堆比重變化趨勢圖

由以上標(biāo)定結(jié)果可以看出螺旋老化對裝煤堆比重影響較大，且前期生產(chǎn)期間對螺旋更換不重視，部分螺旋已經(jīng)超過99轉(zhuǎn)（滿量程），下圖為某一煉焦螺旋老化圖片。

圖9 ：螺旋老化后的現(xiàn)場圖片

既然意識到裝煤速度對裝煤堆比重影響，且2015年將裝煤螺旋轉(zhuǎn)數(shù)寫入規(guī)定，嚴(yán)格控制85轉(zhuǎn)以內(nèi)必須更換目的，2016年各單位整體執(zhí)行較好平均螺旋轉(zhuǎn)數(shù)控制在75轉(zhuǎn)以內(nèi)，六煉焦幾乎全部控制在70轉(zhuǎn)以內(nèi)，在一定程度上提高了裝煤堆比重，為2017年焦炭產(chǎn)量超產(chǎn)降成本奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4  結(jié)論

4.1配煤細(xì)度在74-75%時(shí)可實(shí)現(xiàn)在確保焦炭質(zhì)量相對穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)最大程度提高裝煤對比中的目的。

4.2對于頂裝焦炭配煤細(xì)度變化時(shí)候?qū)慰籽b煤量影響較大，進(jìn)而影響焦炭產(chǎn)量。

4.3單種煤來煤細(xì)度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，尤其是鞍鋼目前常用的焦2（鐵東、桃山），來煤細(xì)度已經(jīng)超過配煤細(xì)度，因此應(yīng)考慮不粉碎。

4.4在不增加焦?fàn)t設(shè)計(jì)產(chǎn)能的前提下可通過調(diào)整裝煤細(xì)度實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t增產(chǎn)的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]于振東，鄭文華.現(xiàn)代焦化生產(chǎn)技術(shù)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.，1，37