安鋼高硫焦煤的應(yīng)用實(shí)踐與效果

李向林，牛洹濤，張善學(xué)，劉思沛，高鋒林

（安陽鋼鐵股份有限公司 焦化廠，河南 安陽455004）

1 前言

隨著鋼鐵工業(yè)對煉焦煤的開采利用，目前我國煉焦煤資源中的低硫煤出現(xiàn)了短缺，而目前市場高硫煤硫分每升高0.1%，煤價(jià)便宜20元/t，因此，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、合格焦炭及進(jìn)一步降低焦炭成本，應(yīng)用高硫煤煉焦尤為必要。

安鋼2 200 m3、2 800 m3、4 800 m3高爐相繼投產(chǎn)后，煉鐵對焦炭硫的消化能力顯著提高。根據(jù)安鋼安排，結(jié)合資源狀況，安鋼焦化廠分階段、分系統(tǒng)逐步提高高硫煤的配入量。硫分＞1.5%的高硫煤進(jìn)廠使用比例由2012年的25.45%提高到2013年10月的31.58%，2013年1—10月比2012年多用29.32萬t高硫煤（安鋼目前進(jìn)廠高硫煤與低硫煤加權(quán)差價(jià)在180元/t左右），僅2013年多使用的高硫煤，比2012年降成本約5 300萬元。

安鋼焦化廠成功搭配使用部分高硫煤資源，尤其是結(jié)焦性能好的高硫焦煤的開發(fā)使用，不僅有效降低了焦炭成本，焦炭強(qiáng)度也有明顯提高，同時(shí)也減少了對傳統(tǒng)強(qiáng)勢高成本煤資源（天安、柳林煤等）的依賴。

2 高硫焦煤對配合煤及焦炭質(zhì)量的影響

安鋼焦化廠選取了4個(gè)礦點(diǎn)為高硫焦煤主要來源，對其單獨(dú)存放，及時(shí)了解煤質(zhì)指標(biāo)，跟蹤高爐對高硫煤使用后的反應(yīng)情況，逐步增加高硫焦煤的用量。2013年高硫煤質(zhì)量指標(biāo)見表1。

表1 2013年高硫煤質(zhì)量指標(biāo)

2.1 煤巖配煤更加趨于合理

安鋼焦化廠以煤巖配煤為理論指導(dǎo)，配合小焦?fàn)t試驗(yàn)，在保證焦炭質(zhì)量的前提下，用高硫主焦煤替代部分一類主焦煤。按照煤的牌號(hào)，焦煤可以分為15、24、25焦煤，在使用高硫焦煤前，焦煤主要集中在牌號(hào)25焦煤。通過高硫焦煤使用，使焦煤牌號(hào)豐富，完善配合煤煤巖彌合性，改善配合煤結(jié)焦過程不同溫度的連續(xù)性，達(dá)到提高焦炭質(zhì)量及質(zhì)量穩(wěn)定性的目的。

2.2 硫分升高

煤中的硫分約60%～70%會(huì)轉(zhuǎn)入焦炭。由于高硫焦煤的使用，導(dǎo)致了焦炭的硫分升高。為減少對高爐操作的影響，采用分階段逐步提高焦炭硫分的方式，在高爐可以接受的情況下實(shí)施下一階段。各階段對焦炭硫分的要求為：第一階段，二、三、四煉焦0.85%，五煉焦0.80%；第二階段，二、三、四煉焦0.90%，五煉焦0.85%；第三階段，二、三、四煉焦0.95%，五煉焦0.90%。

2.3 黏結(jié)性更高，整體結(jié)焦性更好

高硫焦煤雖然硫分較高，但其黏結(jié)指數(shù)也很高，黏結(jié)指數(shù)具有可加性，故采用高硫焦煤替代部分一類焦煤后，提高了配合煤的黏結(jié)指數(shù)，進(jìn)一步改善配合煤在焦?fàn)t中形成焦炭的結(jié)焦性能，也提高了焦炭質(zhì)量。

2.4 資源多元化，降低成本

采用高硫煤資源，拓寬了進(jìn)廠煤資源，在主焦煤的使用上有了更多選擇，采購資源的多元化也為焦炭生產(chǎn)穩(wěn)定提供了保障。2013年以來，由于高硫煤降價(jià)幅度較大，決定采用本區(qū)域的眾力、申礦主焦煤與山西地區(qū)的高硫焦煤配合使用，成功替代了部分高價(jià)天安焦煤，不僅降低了成本，還提高了資源安全性能，取得了良好效果。天安煤月計(jì)劃量由原來3萬t壓縮到目前1萬t，每月可節(jié)省采購費(fèi)用140萬元。

3 應(yīng)用效果

3.1 焦炭主要質(zhì)量指標(biāo)提高

2013年逐步提高高硫煤使用比例后，焦炭主要質(zhì)量指標(biāo)特別是灰分、M10、M40較2012年有了較大幅度的改善。全廠焦炭質(zhì)量灰分改善0.24%，M10改善0.78%，M40提高2.84%。四煉焦焦炭抗碎強(qiáng)度（M40）2013年 8、9、10月平均分別為 87.61%、87.61%、88.14%，連續(xù)3個(gè)月創(chuàng)歷史最好水平；五煉焦（7 m焦?fàn)t）焦炭質(zhì)量達(dá)到行業(yè)最好水平。

焦炭質(zhì)量指標(biāo)對比見表2（2013年為1—10月平均指標(biāo)）。

表2 安鋼焦化廠焦炭質(zhì)量指標(biāo) %

3.2 焦炭質(zhì)量穩(wěn)定

進(jìn)入2013年，在保證焦炭質(zhì)量指標(biāo)改善的同時(shí)，焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定性也都有了顯著提高。與2012年相比，灰分穩(wěn)定率提高了6.25%，硫分穩(wěn)定率提高了14.61%，M10穩(wěn)定率提高了6.4%，M40穩(wěn)定率提高了0.62%。

3.3 配煤成本降低

安鋼焦化廠五煉焦車間7 m焦?fàn)t焦炭供應(yīng)大高爐，對焦炭質(zhì)量指標(biāo)要求高且非常嚴(yán)格。為滿足要求，安鋼焦化廠相應(yīng)對7 m焦?fàn)t用煤也提出了較高的要求。

最初，7 m焦?fàn)t焦煤肥煤配比達(dá)77%，且均為高價(jià)低硫煤，配煤成本明顯偏高。通過配煤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，用山西地區(qū)高硫焦煤和高硫1/3焦煤分別替代平頂山焦煤和河北地區(qū)低硫1/3焦煤。焦煤比例由原來47%降到42%，肥煤比例由30%降到28%，配合煤成本降低62元/t，7 m焦?fàn)t全年配合煤成本降低上億元。7 m焦?fàn)t配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后對比見表3。

表3 安鋼7 m焦?fàn)t優(yōu)化前后配煤結(jié)構(gòu) %

4 結(jié)語

2013年安鋼焦化廠在以煤巖配煤為指導(dǎo)的前提下，以低價(jià)的高硫焦煤替代部分高價(jià)的一類主焦煤，不僅降低了鐵前生產(chǎn)成本，拓寬了進(jìn)廠煤資源，同時(shí)焦炭的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)和穩(wěn)定性也得到了提高，為煉鐵高爐順行提供了保障。需說明的是，采用高硫焦煤后，由于入爐煤硫分含量升高，導(dǎo)致焦?fàn)t荒煤氣中含硫量升高，對化產(chǎn)車間荒煤氣脫硫生產(chǎn)產(chǎn)生了一定的影響。如燃?xì)廛囬g的脫硫工序，以前荒煤氣中含硫量低時(shí)，脫硫工序的脫硫劑可使用半年以上，采用高硫焦煤后，縮短了脫硫劑的使用壽命1～2個(gè)月，增加了一定成本，但相比使用高硫焦煤后配合煤結(jié)構(gòu)成本的降低而言，此問題大可忽略。