安鋼焦化廠精細配煤降成本的探索與應用

高鋒林，向海飛，高立東，王洪順， 曹 文

(安陽鋼鐵公司股份有限公司 焦化廠，河南 安陽 455004)

安鋼焦化廠精細配煤降成本的探索與應用

高鋒林，向海飛，高立東，王洪順， 曹 文

(安陽鋼鐵公司股份有限公司 焦化廠，河南 安陽 455004)

介紹了2015年鋼鐵行業進入嚴冬以來，安鋼焦化廠積極應對市場挑戰，通過采取建立完善的煉焦煤價效評價體系，低價弱粘結氣煤的開發與使用，煤巖圖擬合尋找焦煤與肥煤配比的拐點進行精細配煤降成本，并通過配煤系統改造，完善各項控制規范，調整配合煤細度組成等措施進行精益生產管理來保證焦炭質量的生產穩定，取得了不錯的效果，對同類焦爐焦炭質量控制具有很好的指導作用。

價效評價體系；弱粘結氣煤；煤巖圖擬合；精益生產管理；效果

2015年以來，受國家宏觀經濟影響，鋼鐵行業逐步進入嚴冬，產能過剩，市場競爭日益激烈，降低成本成為各企業為求生存所面臨的重要課題。為積極應對市場挑戰，全面完成挖潛增效任務，安鋼焦化廠通過完善煉焦煤評價體系、利用煤巖擬合、小焦爐實驗與工業實驗相結合等手段，在保證焦炭質量穩定的前提下優化高價焦肥煤比例，增加低價價經濟資源的開發使用，降低配合煤成本。

1 現狀

安鋼焦化廠現有焦爐8座，其中JN43-80型焦爐4座，JN60-6型焦爐2座，JNX70-2型焦爐2座，另有75,140 ,190 t/h干熄焦各一座，年產焦炭300萬噸，年消耗煉焦煤約430萬噸(濕基)，煤種主要有焦煤、肥煤、1/3焦煤、氣煤、瘦煤、貧瘦煤等，生產焦炭供應煉鐵2200m3高爐、2800 m3高爐及4800 m3高爐。

2015年以來隨著鋼鐵市場遇冷，煉焦煤供應出現短暫的富余狀態，煉焦煤市場由賣方市場轉向買方市場，這使得安鋼焦化廠在使用煉焦煤資源上有了更大的選擇余地，可以更充分的選擇廉價經濟資源優化現有配煤結構，降低配合煤成本。

2 精細配煤優化結構的具體措施

2.1 建立完善的價效評價體系，并指導采購

對焦化廠現用煉焦煤的常規指標，煤巖分析，單種煤、配合煤小焦爐實驗結果以及工業生產使用效果與價格情況進行全面對比分析，建立數學模型將質量指標與價格關聯，用于綜合評價煉焦煤性價比，最終創建煉焦煤價效評價體系，對原始數據收集、評價方法、評價過程實行規范化、標準化操作與管理。

根據煉焦煤資源價效排序，實行末尾淘汰制，每季度淘汰各煤種價效排名倒數第一的進廠煤礦點，對價效排名倒數第二、第三的進廠煤礦點減量使用，并根據價效結果安排進廠煤資源采購，降低成本。

2.2 低價經濟資源的開發與使用

為降低生產成本，2015年焦化廠與煤炭處一起開發了山東地區高揮發弱粘結氣煤，對其進行常規指標化驗，具體見表1。

表1 高揮發弱粘結氣煤與目前使用礦點指標對比

從弱粘結氣煤常規指標看，該煤具有低灰、高揮發、弱粘結的特點，與目前安鋼使用的傳統1/3焦煤相比，該煤灰分要低0.80%～1.5%，硫分基本接近，揮發分高2%左右，粘結指數低25左右，但該煤價格較低，比目前使用的傳統1/3焦煤價格低300元左右，價效較好。

利用煤和配合煤的各種實驗室測定的性質指標預測焦炭質量，可以用次數較少的配煤實驗，確定經濟和合理的配煤比[1]。根據該理論，焦化廠利用40Kg小焦爐進行了6套弱粘結氣煤配比結構優化方案的實驗，具體見表2。

表2 高揮發弱粘結氣煤配煤優化方案及結果 %

由表2可以看出，與基準相比，方案一、方案二弱粘結氣煤配入5%與13%替代普通1/3焦煤時，焦炭強度基本保持不變，灰分、硫分均略有降低；方案三、方案四當弱粘結氣煤配入20%與29%時，雖然焦炭灰分、硫分均有所改善，但冷熱強度均有所下滑；方案五適當提高焦肥煤比例后，弱粘結氣煤配入20%，焦炭強度保持不變，但配合煤成本較方案2提高3元/噸。

為穩妥起見，2015年8-11月，焦化廠在四煉焦6米焦爐對方案1到方案5各進行了5～7爐工業試生產，工業試生產數據基本與小焦爐實驗反映趨勢一致，其中方案1、方案2、方案5焦炭質量檢測數據與實物質量均較好，且高爐生產穩定，但考慮到方案2降本更明顯，焦化廠將方案2即弱粘結氣煤配比10%作為最終優化配比，并與2016年年初在全廠推廣使用。

2.3 煤巖圖擬合尋找焦煤與肥煤配比的拐點

煤的巖相組成是影響煤性質的主要原因之一[2]。近年來，煤巖配煤逐步在各大鋼鐵企業推廣應用。安鋼焦化廠利用煤巖學原理，對安鋼采購的各礦點煉焦煤進行常規指標檢測及煤巖檢測，根據各礦點煉焦煤鏡質組最大反射率分布圖按不同比例疊加合成出配煤鏡質組反射率分布圖，擬合過程中根據合成的分布圖情況對配煤比進行合理調整；篩選出配煤鏡質組最大反射率在其各區間段的比例適當，平均最大反射率在1.1左右并且圖形連續無明顯凹口的配煤比方案，對配比方案進行小焦爐實驗及工業實驗，根據實驗結果進行下一步配比調整，進而尋找配煤結構中焦煤與肥煤配比的拐點，通過反復擬合與實驗，全廠焦肥煤比例由2015年的61.94%降為59.13%。

另外，通過梳理安鋼2015年之前使用主要單種煤，從鏡質組反射率分布圖發現，安鋼所用煉焦煤的鏡質組反射率1.5%左右有一個凹口。通過引入小焦爐及揮發分23%～25%肥煤，成功彌補以上配煤缺陷，很好的解決了煉焦過程中熔融軟化區間出現斷檔這一缺陷。

3 精益生產管理

為防止經濟資源及配煤結構優化后對下道工序產生影響，焦化廠采取了一系列措施，穩定提高焦炭質量，具體如下：

3.1 配煤系統改造

從2015年底開始新配煤系統投產后，焦化廠根據資源進廠情況對原有的配煤系統重新梳理劃分，對下煤不暢的配煤圓盤進行改造處理，另外，從3月份開始，焦化廠與計控處一起對配煤系統加裝小車定位系統，繼續完善配煤四準體系，改造完成后配煤準確率有之前的96%提高至目前的97.5%。

3.2 完善各項控制規范

根據公司精益生產管理要求，1～2月份對原有的進廠煤管理制度進行了重新梳理。2016年4月份，為保障高爐穩定順行，公司決定在鐵前創建四位一體標準化體系。焦化廠根據公司要求，迅速響應，針對不同高爐對焦炭質量的需求，梳理出從原料煤進廠、到焦炭輸送至高爐料倉工藝流程中影響焦炭質量的各個關鍵崗位，從操作層面制定了崗位標準參數控制范圍以及糾偏措施，用于規范崗位操作，最終編制"崗位標準運行參數控制手冊"，并與11月份正式下發各崗位執行。

從近幾個月的運行情況來看，標準化操作體系夠起到規范崗位操作標準，指導操作人員按標準進行操作，同時還能夠使崗位人員更加深刻的了解到本崗位操作對生產和質量的影響，從而提高工作責任心，精細操作，有利于生產順行和質量穩定。

3.3 調整配合煤細度組成

通過對粉碎機參數的調整，將配合煤細度由原來控制的75%提高至80%左右，并控制配合煤中>10mm、3～10mm和<3mm煤之間的比例，配合煤細度優化調整有利于提高裝爐煤堆密度，改善煤的粘結性，從而提高焦炭質量。

4 取得的效果

安鋼焦化廠通過小焦爐實驗與工業試驗，并采取了一系列工藝調整，成功將低價經濟資源替代目前高價資源，同時高價焦肥煤較之前有了明顯優化，配合煤成本降低5.4元/噸，每年節省煉焦煤采購成本約2100萬元，生產焦炭質量穩定，滿足了煉鐵2000級高爐的需求，為煉鐵大高爐的穩產高產奠定了堅實的基礎。

另一方面通過本次精細配煤的探索，推動了安鋼煤焦質量研究方面的技術進步對以后煤焦質量控制、管理提供重要參考并產生積極的影響，對國內同行在煤焦質量管理方面具有一定的借鑒意義。

[1] 姚昭章,鄭東明．煉焦學[M] ．北京：冶金工業出版社,2005.

[2] 虞繼舜．煤化學[M] ．北京:冶金工業出版社,2008.

(本文文獻格式：高鋒林，向海飛，高立東，等.安鋼焦化廠精細配煤降成本的探索與應用[J].山東化工，2017，46(08)：100-101.)

The Coking Plant of Anyang Steel Fine Coal Exploration and Application of Cost Reduction

GaoFenglin,XiangHaifei,GaoLidong,WangHongshun,CaoWen

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd.,Anyang 455004,China)

This paper introduces the steel industry since 2015 to enter the winter, positive angangcoking plant to respond to market challenges, the establishment of comprehensive evaluation system of coking coal price effect by low price, weak development and use of coal fine coal bond, lowering the cost of coal and rock figure fitting inflection point ratio of coking coal and fat coal, and the coal blending system reform, improve the control standard, adjust the fineness of mixed coal composition measures of lean production management to ensure the stability of production of coke quality, and achieved good results, a good guide for the similar coke quality control.

price effect evaluation system; weak coal;coal curve ;lean production management;effect

2017-03-07

高鋒林 (1983—)，本科，助理工程師 ，河南省安陽市安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠技術科。

TQ520.62

A

1008-021X(2017)08-0100-02