八鋼煉焦配煤攻關(guān)實(shí)踐

陳佰軍，馬雄，張偉林，吳瑞琴，王梅菊

（寶鋼集團(tuán)八鋼制造管理部）

八鋼煉焦配煤攻關(guān)實(shí)踐

陳佰軍，馬雄，張偉林，吳瑞琴，王梅菊

（寶鋼集團(tuán)八鋼制造管理部）

文章闡述了針對(duì)新疆優(yōu)質(zhì)焦煤資源儲(chǔ)量少、分布散，采購(gòu)疆外焦煤煉焦成本高的情況，八鋼自2014年開(kāi)展了提高疆內(nèi)焦煤配加比例的降本增效攻關(guān)。通過(guò)實(shí)施新煤種開(kāi)發(fā)利用、小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)、生產(chǎn)配比調(diào)整、焦化工藝優(yōu)化等措施，逐步提高疆內(nèi)焦煤配加比例。八鋼煉焦配加疆外煤配比從60%最低降至0，基本穩(wěn)定在10%，其中山西焦煤由30%至目前停止配加，八鋼焦?fàn)t充分利用了疆內(nèi)煤資源，從而降低了煉鐵成本。

配煤攻關(guān)；優(yōu)化結(jié)構(gòu)；降低成本

1　前言

八鋼現(xiàn)有4座55孔頂裝焦?fàn)t，與八鋼2500m3高爐同期建成投產(chǎn)，生產(chǎn)焦炭供2500m3高爐使用，為滿足高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求，投產(chǎn)后即開(kāi)始從疆外引進(jìn)優(yōu)質(zhì)焦煤煉焦，為提高焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度，從山西采購(gòu)焦煤用于煉焦，因配加疆外焦煤引起焦炭成本大幅上升，故八鋼在2008年至2009年開(kāi)展了提高疆內(nèi)焦煤配比的攻關(guān)，但在2010年因八鋼焦煤集團(tuán)開(kāi)采量降低、八鋼新建高爐投產(chǎn)等原因，2010開(kāi)始配加疆外焦煤。

2014年，八鋼盈利能力出現(xiàn)大幅下滑，倒逼公司開(kāi)展多項(xiàng)降本增效措施。2014年下半年，在寶鋼集團(tuán)支撐下再次開(kāi)展提高疆內(nèi)焦煤配比攻關(guān)，成立了“優(yōu)化配煤配礦水平，降低鐵水綜合成本”項(xiàng)目組。進(jìn)行了2年多的攻關(guān)實(shí)踐，通過(guò)穩(wěn)步推進(jìn)、步步為營(yíng)、資源與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合、焦炭質(zhì)量平穩(wěn)，在2015年冬季疆內(nèi)焦煤配比最高達(dá)到100%，年度達(dá)到70%的比例，配煤優(yōu)化效益顯著，通過(guò)攻關(guān)活動(dòng)也提高了現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的技能。

2　八鋼配煤歷程

八鋼在2008年至2009年開(kāi)展了提高疆內(nèi)焦煤配比的攻關(guān)，但在2010年因八鋼焦煤開(kāi)采量降低、八鋼高爐產(chǎn)量提高等原因，2010開(kāi)始大幅配加疆外焦煤。

2014年下半年開(kāi)始，八鋼公司開(kāi)展第二次配煤攻關(guān)，致力于優(yōu)化疆內(nèi)煤配煤結(jié)構(gòu)，降低疆外煤比例，降低焦炭生產(chǎn)成本，配煤攻關(guān)情況見(jiàn)表1。

在寶鋼集團(tuán)的支撐下，在第二次配煤攻關(guān)階段，建立焦煤性價(jià)比模型，并不斷優(yōu)化[1]。焦煤性價(jià)比模型是在最佳配煤結(jié)構(gòu)條件下，利用計(jì)算機(jī)功能規(guī)劃求解同一焦炭質(zhì)量條件下不同煤種配煤焦炭成本，以某種煤作為基準(zhǔn)，得出單種煤性價(jià)比排序。核算出各品種焦煤當(dāng)前價(jià)格與校正價(jià)格差異，提出建議價(jià)格調(diào)整方向，以指導(dǎo)采購(gòu)。

表1　配煤攻關(guān)配比推進(jìn)表

2014年開(kāi)始，逐步發(fā)揮自有煤礦能力，提高自有焦煤配加比例。同時(shí)，尋找開(kāi)發(fā)利用疆內(nèi)性價(jià)比較優(yōu)的煤種，優(yōu)化疆內(nèi)煤結(jié)構(gòu)比例，逐步降低疆外煤比例。在配煤攻關(guān)過(guò)程中，因疆內(nèi)煤資源供應(yīng)不穩(wěn)定及煤層發(fā)生改變，質(zhì)量波動(dòng)等原因，攻關(guān)進(jìn)度緩慢，困難重重。攻關(guān)小組換思路,想辦法，采取開(kāi)發(fā)利用疆外性價(jià)較優(yōu)煤種、搭配疆內(nèi)低變質(zhì)煤的方法，如拜城13#、庫(kù)都克配洗煤等，并淘汰高價(jià)疆外煤。在配煤小組的不斷努力下，截止2016年上半年度，實(shí)現(xiàn)疆內(nèi)煤比例由2014年的38%提高至90%，最高達(dá)到100%疆內(nèi)煤煉焦，自產(chǎn)焦煤比例由2014年的30%最高達(dá)至73%，焦炭成本大幅度降低，實(shí)現(xiàn)了降本增效的目標(biāo)。

3　八鋼煉焦配煤攻關(guān)具體措施

3.1開(kāi)發(fā)疆內(nèi)新煤源，替代疆外焦煤資源儲(chǔ)備

2014年至2016年上半年，對(duì)疆內(nèi)煤礦進(jìn)行了重新梳理，了解疆內(nèi)煤資源的狀況，對(duì)一些煤質(zhì)狀況穩(wěn)定的煤種，如25#焦煤、低變質(zhì)焦煤、瘦煤等資源采樣并在試驗(yàn)室進(jìn)行小焦?fàn)t單爐煉焦試驗(yàn)，由試驗(yàn)室出具試驗(yàn)報(bào)告。根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告，組織相關(guān)單位根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行質(zhì)量評(píng)審，出具評(píng)審報(bào)告；利用配煤性價(jià)比模型，對(duì)質(zhì)量評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的煤種進(jìn)行性價(jià)比測(cè)算，并和目前進(jìn)廠的焦煤煤種進(jìn)行性價(jià)比排序，性價(jià)比較優(yōu)的煤種選擇引入試用（或作為焦煤資源進(jìn)行儲(chǔ)備）。對(duì)引入試用的煤種，進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，根據(jù)工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果，再考慮是否大批量供生產(chǎn)使用。如此循環(huán)開(kāi)展，把控進(jìn)廠焦煤質(zhì)量。截止2016年上半年，通過(guò)對(duì)煤源篩選試驗(yàn)優(yōu)化，共計(jì)開(kāi)發(fā)30多種新煤源，包括焦煤、1/3焦煤、氣煤、弱粘煤、配洗煤、中煤返洗煤等，其中引人生產(chǎn)使用約20多種，用以替代疆外高價(jià)煤種。

3.2焦炭質(zhì)量指標(biāo)的優(yōu)化

焦炭質(zhì)量以滿足高爐順行為目標(biāo)，在高爐的實(shí)踐操作中，焦炭M40保持在89%以上，平均粒度達(dá)到53%以上，高爐爐況順行，高爐及產(chǎn)量各項(xiàng)操作指標(biāo)均達(dá)到要求。

表2　配煤攻關(guān)焦炭質(zhì)量變化

疆內(nèi)煤資源具有較好的冷態(tài)強(qiáng)度，但熱態(tài)強(qiáng)度不高，山西焦煤具有較高的熱態(tài)強(qiáng)度，但其進(jìn)廠價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于疆內(nèi)煤。因此通過(guò)配煤逐步降低山西煤比例，優(yōu)化疆內(nèi)煤結(jié)構(gòu)，提高自產(chǎn)煤礦配加比例，以降低焦炭成本。從表2中可以看出，隨著配煤攻關(guān)的推進(jìn)，焦炭M40逐步提高，焦炭CSR逐步降低，焦炭平均粒度保持不變且略有升高。

3.3焦化、高爐工序緊密配合，避免高爐爐況波動(dòng)開(kāi)展配煤攻關(guān)以來(lái)，為了使各工序之間緊密配合，共同推進(jìn)，定期組織相關(guān)工序?qū)η耙欢螘r(shí)間生產(chǎn)情況進(jìn)行總結(jié)。從原料情況、生產(chǎn)控制、指標(biāo)情況、設(shè)備情況等方面進(jìn)行分析，針對(duì)暴露出的問(wèn)題，制定相應(yīng)措施。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)，各工序互相配合，避免因原料質(zhì)量變化造成高爐爐況波動(dòng)，使高爐生產(chǎn)平穩(wěn)、高爐鐵水質(zhì)量穩(wěn)定。

3.4優(yōu)化焦化工序工藝操作制度[2]

優(yōu)化焦化工序的操作制度，是配煤攻關(guān)的重點(diǎn)之一：（1）控制入爐焦煤粉碎細(xì)度，根據(jù)煤種的不同，控制不同的煤粉細(xì)度，達(dá)到工藝要求，提高焦炭質(zhì)量。隨著配煤攻關(guān)的推進(jìn)，焦煤細(xì)度合格率由原來(lái)的94.17%提高至95.78%，配合煤質(zhì)量穩(wěn)定；（2）保持四大車(chē)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，降低設(shè)備事故率，按計(jì)劃準(zhǔn)點(diǎn)推焦，從而提高K值，降低焦炭成本；（3）優(yōu)化焦?fàn)t熱工制度，根據(jù)不同結(jié)焦時(shí)間、不同的加熱溫度，及時(shí)調(diào)整煤氣閥門(mén)及焦?fàn)t壓力，降低煤氣消耗量。同時(shí)加強(qiáng)爐體維護(hù)，及時(shí)對(duì)爐體進(jìn)行噴補(bǔ)、灌漿和密封，加強(qiáng)對(duì)爐門(mén)口、裝煤孔、上升管等部位的密閉，防止串漏；（4）開(kāi)展精細(xì)化操作的培訓(xùn)。對(duì)職工開(kāi)展操作技能培訓(xùn)，提高職工操作水平。

2015年冬季生產(chǎn)過(guò)程中，焦?fàn)t根據(jù)高爐焦炭需求情況，焦?fàn)t產(chǎn)量由15萬(wàn)t減產(chǎn)至7萬(wàn)t，結(jié)焦時(shí)間由22小時(shí)延長(zhǎng)至45小時(shí)。不同結(jié)焦時(shí)間，對(duì)應(yīng)焦?fàn)t不同的加熱溫度，熱工制度需根據(jù)結(jié)焦時(shí)間及時(shí)調(diào)整加熱溫度，降低煤氣消耗。通過(guò)對(duì)焦?fàn)t熱工工藝操作的不斷優(yōu)化，2015年與2014年相比，配煤合格率上升，煤氣單耗降低了97.78m3/t（見(jiàn)表3）。

表3　配煤攻關(guān)期間工藝操作優(yōu)化

3.5改善焦煤倉(cāng)儲(chǔ)條件，建造室內(nèi)儲(chǔ)存料倉(cāng)

為了降低焦煤露天存儲(chǔ)對(duì)環(huán)境的污染，八鋼建造了6個(gè)環(huán)保圓形存儲(chǔ)料倉(cāng)，將存放在露天料場(chǎng)中的焦煤全部入倉(cāng)。從2014年開(kāi)始，對(duì)料倉(cāng)進(jìn)行合理規(guī)劃布局，逐步將焦煤料條中存儲(chǔ)的10萬(wàn)t多焦煤轉(zhuǎn)移進(jìn)圓形煤倉(cāng)存儲(chǔ)，在半年的時(shí)間內(nèi)，一邊直供，一邊倒運(yùn)，將料條焦煤全部倒運(yùn)完。為了減少資源浪費(fèi)，對(duì)焦煤料條進(jìn)行了清理，回收利用料條清底煤約2萬(wàn)t。露天焦煤入倉(cāng)，避免原料對(duì)周邊環(huán)境的污染，極大改善了周邊的環(huán)境，同時(shí)也減少資源的浪費(fèi)。自2015年后，焦煤全部在圓形倉(cāng)存放。

焦煤露天堆放，隨著風(fēng)雨的侵蝕，焦炭粘結(jié)性將會(huì)降低，影響焦炭質(zhì)量，也使焦煤存儲(chǔ)周期下降。隨著焦煤入倉(cāng)，有了圓倉(cāng)的遮擋，對(duì)焦煤起到很好的保護(hù)作用，大大降低了風(fēng)雨對(duì)焦煤的侵蝕，降低焦煤變質(zhì)速度，也延長(zhǎng)了焦煤存儲(chǔ)周期。

4　效果

優(yōu)化配煤方案實(shí)施后，效果顯著：（1）截止2016年6月，疆外煤比例由2014年年初80%降低至目前的10%，2015年冬季在結(jié)焦時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，實(shí)現(xiàn)了100%疆內(nèi)煤煉焦，促進(jìn)了高爐鐵水成本的降低。（2）同時(shí)在焦?fàn)t精細(xì)化操作方面，職工操作水平也得到了很大提高。

5　結(jié)語(yǔ)

在寶鋼集團(tuán)的支撐下，八鋼公司通過(guò)兩次配煤攻關(guān)實(shí)踐，確定了適合自身的配煤方向：（1）利用自產(chǎn)煤礦能力，并充分發(fā)掘疆內(nèi)煤資源，盡可能降低疆外煤比例，同時(shí)優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)，有效降低了焦炭配煤成本。（2）根據(jù)高爐生產(chǎn)實(shí)踐情況，使用高冷態(tài)強(qiáng)度并保持一定熱態(tài)強(qiáng)度的焦炭，確定了八鋼配煤煉焦的新思路。（3）搭建平臺(tái)，各工序溝通，實(shí)現(xiàn)按需求計(jì)劃生產(chǎn)，為高爐穩(wěn)定生產(chǎn)提供合格原料，實(shí)現(xiàn)降本增效。（4）因疆內(nèi)煤資源存在不穩(wěn)定性，對(duì)配煤的試驗(yàn)研究工作不可缺少。還要根據(jù)焦煤資源需要做好各種預(yù)案，從而穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。

致謝：項(xiàng)目的順利開(kāi)展，得到了寶鋼技術(shù)支撐專家林金嘉、胡德生的大力支持及幫助，在此表示感謝！

[1]張偉林.優(yōu)化焦?fàn)t配煤結(jié)構(gòu)降低焦炭成本的探討.新疆鋼鐵，2014，（1）：22.

[2]王曉琴.郝志強(qiáng).煉焦工業(yè)學(xué)（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

Practice on Cooking Coal Blending Research in Bayi steel

CHENBai-jun，MAXiong，ZHANGWei-lin，WURui-qin，WANGMei-ju
（ManufactuingDepartment,Bayi Iron&Stee1 Co.,Baosteel Group）

In view of the high quality coking coal reserves less and scattered distribution in Xinjiang,high coking cost for purchasingcoking coal from outside Xinjiang,the research ofreducing cost to increase benefit by improving the coking coal ofXinjiang adding proportion have also been carried out in Bayi steel since 2014.Through development and utilization the newcoal,coke oven experiment,industrial test and production ratio adjustment,coking process optimization measures to gradually improve the proportion ofcoking coal ofXinjiang,the coal ratio from 60%down to zero,the basic can be stable at 10%,the Shanxi cokingcoal by30%tostop with addition,the cokingcoal resources ofXinjiangcan be fullyused in coke oven ofBayi steel and then toreduce the cost ofironmaking.

coal blendingresearch；optimize the structure；reduce the cost

TQ520.62

B

1672—4224（2016）02—0017—03

聯(lián)系人：陳佰軍，男，29歲，煉鐵工程師，烏魯木齊（830022）寶鋼集團(tuán)八鋼公司制造管理部

E-Mail：chenbj@bygt.com.cn