馬鋼二鐵總廠混合配煤實踐

陳 軍，詹圣望，干 承

（馬鋼股份有限公司，安徽馬鞍山243000）

1 引言

馬鋼二鐵總廠2004年前噴吹煤粉為無煙煤，其優(yōu)點是制粉、噴吹工藝、技術(shù)和設(shè)備都比較簡單，安全性比較好，采購價格低，但無煙煤的燃點高，可磨性差，制粉能耗大，燃燒效率低于煙煤，且由于采購成本和市場供求關(guān)系影響，煤炭資源與質(zhì)量難以長期保證。目前，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)配煤常用含碳高、發(fā)熱值高的無煙煤和揮發(fā)分高、易燃的煙煤混配，使混合煤的揮發(fā)份達到18%～25%（平均20%左右），灰分在12%以下，充分發(fā)揮兩種煤的優(yōu)點，取得良好的噴吹效果[1-2]。

近幾年，我廠的煤比逐步提高，其中2000年高爐噴煤比為123 kg/t，2002年噴煤比提高到130 kg/t，2003年以后高爐噴煤比達到了150 kg/t[3]，但與高爐降本要求和先進企業(yè)的噴煤比的水平相比仍有較大的差距。為了進一步提高高爐噴煤比，充分發(fā)揮無煙煤和煙煤的特性，進行了在無煙煤中配加煙煤的混合配煤實踐。

2 混合配煤實踐

2.1 混合煤煤種確定及工業(yè)分析

綜合馬鋼用煤的工業(yè)分析數(shù)據(jù)（見表1、表2）以及原煤的保供能力等因素，馬鋼噴吹用煤主要煤種確定為：神華煙煤、軟質(zhì)百善無煙煤、軟質(zhì)青町無煙煤、硬質(zhì)待王無煙煤、硬質(zhì)焦作無煙煤。

2.2 混合煤配比對磨煤機出力的影響

原煤的可磨性指數(shù)是指煤研磨成粉的難易程度。馬鋼噴吹用煤主要煤種的可磨性指數(shù)如表3所示。一般可磨性指數(shù)每增加1，磨煤機出力約提高2 t/h左右，不同混合煤配比時可磨性指數(shù)和磨煤機出力的關(guān)系如表4所示。因此在原煤混配作業(yè)過程中要根據(jù)各煤種儲存量以及高爐噴吹量合理進行混配。混配時盡可能提高混合煤的可磨性指數(shù)，以提高磨煤機出力，降低生產(chǎn)成本。

2.3 混合煤煤粉粒度的合理選擇

表1 噴吹用煤主要煤種的工業(yè)分析 /%

表2 噴吹用煤主要煤種灰分的化學組成 /%

表3 噴吹用煤主要煤種的可磨性指數(shù)（H G I）

表4 配煤比例與可磨性指數(shù)和磨煤機出力的關(guān)系

高爐噴吹無煙煤時，煤粉粒度小于-200目（＜0.074 mm）的比例一般在70%～80%，噴吹混合煤后，國內(nèi)外各煉鐵廠通過提高煤比試驗，發(fā)現(xiàn)適當放寬煤粉粒度不僅可以節(jié)省能耗，降低煤粉制造的成本，提高制粉產(chǎn)能，同時也能保證煤粉在風口區(qū)域的完全燃燒[4]，但噴吹煤粉中-200目的比例不應小于60%[5]。單純追求較高的-200目比例，會增加磨煤機的能耗和生產(chǎn)運行成本，所以我廠根據(jù)制粉系統(tǒng)現(xiàn)狀和保供能力等綜合因素考慮，將混合煤煤粉的-200目比例控制在不小于60%。

2.4 混合煤水分的合理選擇

一方面，煤粉中水分含量的增加對煤粉的燃燒過程是不利的，其在風口前燃燒帶燃燒時，帶入的水分要分解吸熱，加劇理論燃燒溫度的下降，在無熱補償手段的情況下，必然會導致噴吹量的降低。另一方面，適宜的煤粉水分可保證在輸送過程中具有良好的輸送性能，但隨水分的增加，煤粉的流動性會減弱，增加煤粉輸送阻力和難度。我廠結(jié)合制粉系統(tǒng)的實際生產(chǎn)狀況、煤粉的燃燒過程和輸送性能，將混合煤煤粉的水分含量控制在1%～2%。

2.5 混合煤比例的合理選擇

煙煤的反應性高于無煙煤的反應性，其燃燒率也明顯高于無煙煤的燃燒率，而無煙煤的含碳量高，發(fā)熱值高，煤焦置換比高。混合煤中煙煤配比的增加，可以提高煤粉在高爐風口區(qū)域的燃燒過程和爐內(nèi)未燃煤粉的反應性。雖然煙煤配比的提高可以增加煤粉的燃燒率和反應性，但是在燃料比相同的條件下其配比的提高會降低煤粉的發(fā)熱量和增加爐缸煤氣量，降低置換比，不利于高爐順行，另外還要考慮確保制粉、噴吹系統(tǒng)混合煤生產(chǎn)的安全性，因此煙煤的配比不宜過高。我廠混合配煤中煙煤的配比控制在30%～40%，混合煤的揮發(fā)分在20%左右，基本配煤比例為4∶3∶3（煙煤40%：軟質(zhì)無煙煤30%：硬質(zhì)無煙煤30%）。

2.6 原煤混配工藝及設(shè)備

煤場在高爐噴煤系統(tǒng)中起著原煤儲運、原煤混配的作用。馬鋼二鐵總廠煤場于1994年建成投入使用，2003年進行擴建改造。原煤儲存量達到1.818萬t，有2臺 5t抓斗行車、2臺10 t抓斗行車，20個15 m3料倉，4條皮帶運輸機。進原煤供應能力達到300 t/h，原煤儲運能力基本滿足了3座高爐噴煤的需求。煤場平面布置狀況見圖1。

圖1 煤場平面布置圖

3 結(jié)語

（1）從高爐噴吹煤粉的性能要求和各種煤炭資源的單位價格差異的實際考慮，為了獲得較全面的噴吹效果，應使用混合煤噴吹。

（2）在混合配煤過程中，要充分考慮煤種的化學成分，對磨煤機出力的影響，選擇合適的粒度、水分和比例，以達到較好的混合效果。

（3）混配不均勻給高爐爐況的順行以及制粉生產(chǎn)的安全性帶來隱患，但隨著設(shè)備改造的不斷進行，技術(shù)的不斷進步，影響配煤穩(wěn)定性的問題將會逐步解決。

[1]劉興惠，吳熾.鞍鋼高爐噴吹煤粉合理配煤的試驗研究[J].鞍鋼技術(shù)，1997（ 4）：1-4.

[2]王國雄，王鐵.現(xiàn)代高爐煤粉噴吹[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1997：234-235.

[3]曹曲全.馬鋼高爐節(jié)能方向探討[J].冶金動力，2001（3）：72-74.

[4]朱錦明.寶鋼高爐200 kg/t以上噴煤比的實踐[J].煉鐵，2005，24（增刊）：36-40.