優(yōu)化配煤系統(tǒng)來提高配煤準(zhǔn)確度

李晶晶

（河北峰煤焦化有限公司，河北 峰峰 056202）

0 引 言

焦炭可起到還原劑、熱源和骨架的作用。在生產(chǎn)焦炭的過程中，將氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤按照一定的比例合成混合煤，然后，在焦?fàn)t中進(jìn)行高溫?zé)捊埂?/p>

在煉焦過程中，混合煤配比的準(zhǔn)確度將直接影響焦炭的質(zhì)量，因此，提高煉焦配煤的準(zhǔn)確度對于降低焦炭的成本有著極其重要的意義。

1 工藝簡介

河北峰煤焦化公司生產(chǎn)準(zhǔn)備車間承擔(dān)著為焦?fàn)t制備裝爐煤的任務(wù)。由貯煤場運(yùn)來的單種煤，在配煤倉頂經(jīng)可逆帶式輸送機(jī)分別布入16 個φ8 m 的雙曲線斗嘴配料槽內(nèi)。配煤槽雙排布置，每排8個，均勻的分布在A、B 兩列皮帶上。

配煤槽總貯存量約為8 800 t，相當(dāng)于頂裝焦?fàn)t一晝夜的用煤量。配煤秤下料口設(shè)置自動配煤裝置，每套裝置由電子秤稱量帶式輸送機(jī)、自動控制系統(tǒng)等組成。

由于焦炭硫分的指標(biāo)波動較大，故選用硫分差百分比作為衡量依據(jù)，硫分差百分比=（配合煤實(shí)際硫分—配合煤理論硫分） /配合煤理論硫分，當(dāng)硫分差百分比≥10%時，視為超標(biāo)。

2 存在問題及原因分析

針對存在的單種煤水分、下料口、空氣炮、皮帶、配煤比例等因素影響自動配煤系統(tǒng)的問題進(jìn)行了分析。

2.1 單種煤水分

由于各單種煤的產(chǎn)地和貨源不同，其水分的指標(biāo)波動最大，一般在8%～14%。當(dāng)煤種的水分偏大時，極易在配煤倉中出現(xiàn)粘煤現(xiàn)象，電子秤會顯示下煤間斷，故需使用空氣炮對其進(jìn)行吹掃。

在冬天時，更易出現(xiàn)倉凍現(xiàn)象，即使使用空氣炮也吹不下粘煤，致使無備用倉，導(dǎo)致頻繁地更換煤種配比。

2.2 下料口

配煤倉電子秤皮帶寬度為1 000 mm，其下料口為錐形收口，當(dāng)煤種配比較大時，下料口處會出現(xiàn)堵塞不下煤、電子皮帶秤尾部余煤多等現(xiàn)象，直接影響了配煤的準(zhǔn)確性。

通過對比一期的配料秤，生產(chǎn)準(zhǔn)備車間的電子秤皮帶存在寬度較窄、收口較小的問題，與其儲存能力不相符，大大影響了下煤速度。

2.3 空氣炮

煤料在配煤倉中易出現(xiàn)起拱、粘煤、掛煤、堵塞等情況，嚴(yán)重影響了配煤的連續(xù)性，最終影響了配煤的準(zhǔn)確性。

在配煤倉現(xiàn)場，當(dāng)空氣炮按鈕下煤不利時，需現(xiàn)場人員走至該倉空氣炮處進(jìn)行振動。由于下煤不利的配煤倉多，而現(xiàn)場配備的人員少，導(dǎo)致對空氣炮的振動不及時，使得下煤的時間長，影響了配煤的準(zhǔn)確性。

2.4 皮帶

電子皮帶秤的計(jì)量是一種極其復(fù)雜的動態(tài)計(jì)量，影響其稱量準(zhǔn)確度的因素主要包括皮帶的速度和跑偏、皮帶的彈力模量隨溫度和使用時間的變化情況、對皮帶的管理和維護(hù)等。

皮帶跑偏會導(dǎo)致電子秤零點(diǎn)計(jì)量的偏差，從而影響下煤的準(zhǔn)確性。生產(chǎn)準(zhǔn)備車間皮帶跑偏現(xiàn)象嚴(yán)重，每班生產(chǎn)結(jié)束后，使用中的14 個配煤倉70%以上都會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。

由于防跑偏裝置全部安裝在防護(hù)罩附近，當(dāng)電子皮帶秤跑偏時，防護(hù)罩會阻擋跑偏輪的校正，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)跑偏的自動調(diào)整。

2.5 配煤比例

由于配煤的比例直接影響其準(zhǔn)確度，因此，配比量越小，電子秤產(chǎn)生波動，下料量不穩(wěn)定；配比量越大，電子秤上下限差值增大，誤差率偏高。

3 改進(jìn)措施

針對影響配料秤準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的情況，從以下幾個方面進(jìn)行改進(jìn)。

（1） 嚴(yán)控進(jìn)廠煤的指標(biāo)，科學(xué)管理煤場，從源頭上控制單種煤的水分。新來煤種不直接上倉，經(jīng)控水一段時間后再上倉。

（2） 參照一期配料秤的上煤穩(wěn)定度，將原配料秤寬度為1 000 mm 的皮帶改為1 100 mm，加寬了受煤面積。把配料秤下料口由原來的錐形收口，改為方形直口，加大了下料口，減少了堵料現(xiàn)象。

（3） 針對空氣炮使用頻繁、現(xiàn)場人員看顧不及時的情況，將在配料秤現(xiàn)場操作的空氣炮安裝到中控室進(jìn)行配合操作，縮短了因下煤不利影響運(yùn)行的時間。

（4） 針對因皮帶跑偏而影響配料秤稱重準(zhǔn)確性的因素進(jìn)行改造，從上皮帶防跑偏安裝改到下皮帶防跑偏安裝，從而保證了配料秤的準(zhǔn)確性。

（5） 針對配煤比的影響，首先，選用頻率范圍較大的電機(jī)，可以保證下煤的連續(xù)性。其次，優(yōu)化配煤比，設(shè)定適宜的配煤比范圍（6%～28%），保證了上煤的準(zhǔn)確度。

4 改造后的效果

2020 年3 月，利用生產(chǎn)間隙對配料秤下料口進(jìn)行了改造，正常上煤時段，現(xiàn)場皮帶工操作空氣炮的單班次數(shù)由400 多次減少為中控操作的1～2次，現(xiàn)場操作為0 次。

本公司科技研發(fā)中心統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)對比見表1。

表1 數(shù)據(jù)對比Table 1 Data comparison

由表1 可以看出：入爐煤硫份＞10%的煤樣，其波動數(shù)據(jù)明顯降低，入爐煤硫份波動率由2019年全年的11.71%減少為2020 年全年的3.97%，配煤的精準(zhǔn)性得到了有效提升，焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定性進(jìn)一步加強(qiáng)，為公司減少了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

5 經(jīng)濟(jì)效益

（1） 超過正常范圍的硫份平均值降低了6.78%。2019 年5、6、7 月超過正常范圍的硫份平均值為11.37%，2020 年5、6、7 月超過正常范圍的硫份平均值為4.59%，所以，硫份平均值降低11.37%-4.59%=6.78%。

（2） 每天減少硫份不合格焦炭量為420 t。即212 孔×39 t×0.75×6.77%=420 t。

（3） 按照焦炭銷售合同結(jié)算方式，焦炭硫份每超0.01%每t 扣5 元計(jì)算，全年最低創(chuàng)效約76.65 萬元。即 420 t×365 d×5 元 /t=76.65 萬元。

6 結(jié) 語

煉焦過程中煤種配比的準(zhǔn)確性直接影響焦炭產(chǎn)品的質(zhì)量，影響配煤準(zhǔn)確度的因素很多。通過采取控制來煤水分、優(yōu)化配煤比例、改造下料口及擴(kuò)大電子秤皮帶寬度、減少皮帶跑偏、強(qiáng)化員工素質(zhì)、加強(qiáng)設(shè)備管理等措施，使入爐煤硫份波動率由2019 年全年的 11.71%減少為 2020 年全年的3.97%，配煤的精準(zhǔn)性得到了有效提升，收益提升約65 萬元。