席海莉  王洪順  康智奇

(安陽鋼鐵股份有限公司)

摘  要  煉焦煤耗是影響焦炭成本的因素之一，是焦化企業(yè)重點關(guān)注指標(biāo)。噸焦煤耗的影響因素主要有配合煤揮發(fā)分、干熄焦燒損率等,針對影響因素采取相應(yīng)措施，在保證焦炭質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，有效降低煉焦煤耗，節(jié)約煉焦成本。

關(guān)鍵詞  噸焦保耗  干熄焦燒損率  成焦率

0  前言

在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中,焦化廠以冶金焦為主要產(chǎn)品，在環(huán)保壓力日益加大，煤炭價格持續(xù)上揚(yáng)的形勢下，噸焦煤耗指標(biāo)對焦炭成本有較大影響，是焦化廠重點關(guān)注指標(biāo)。2018年隨著煉焦煤價格上漲，焦化企業(yè)配合煤成本基本在1200元/以上，煤耗每升降1kg影響焦炭成本1.2元，因此降低噸焦煤耗是焦化企業(yè)降本增效的重心之一。

1  概況

安鋼焦化廠目前生產(chǎn)焦?fàn)t6座,配套干熄焦裝置3套,分別為JN43-80焦?fàn)t2座，配套75t/h干熄焦裝置；JN60-6焦?fàn)t2座，配套140t/h干熄焦裝置；JNX70-2焦?fàn)t2座，配套190t/h干熄焦裝置，設(shè)計產(chǎn)能320萬t/a，安鋼焦化廠煤焦主要工藝設(shè)備配置見表1。

2  存在問題及原因分析

2017年安鋼焦化廠噸焦煤耗1321.15kg，在國內(nèi)36家大型鋼鐵企業(yè)中排名第30名，處于行業(yè)內(nèi)下游水平。雖然各企業(yè)化驗、稱量以及生產(chǎn)工藝、結(jié)算方式存在不同，噸焦煤耗指標(biāo)的計算不在同一基礎(chǔ)平臺上進(jìn)行，指標(biāo)可比性不強(qiáng)，但2017年安鋼焦化廠噸焦煤耗指標(biāo)比歷史水平高出3.15kg。為此,，安鋼焦化廠通過對影響噸焦煤耗的因素進(jìn)行排查梳理,逐一分析其中存在的問題。

2.1  配合煤揮發(fā)分影響

煉焦用配合煤揮發(fā)分影響焦炭成焦率，配合煤揮發(fā)分越高，成焦率越低，煤耗越高。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，入爐煤揮發(fā)分每提高4%，成焦率相應(yīng)下降約3.5%，即每投入1t干煤煉焦少產(chǎn)出約35kg焦炭。2017年焦化廠配合煤干燥無灰基揮發(fā)分為26.0%，比以往控制值25.5%有所升高，造成噸焦煤耗的升高。

2.2  干熄焦燒損影響

焦?fàn)t在干熄焦的生產(chǎn)過程中，為保證干熄爐安全正常運(yùn)行，需要從環(huán)形氣道處導(dǎo)入空氣來燃燒CO以降低其含量，隨著導(dǎo)入空氣量的增加,干爐內(nèi)焦炭燒損會出現(xiàn)相應(yīng)增加，導(dǎo)致焦炭產(chǎn)量下降。在干熄焦操作過程中，不可避免會有空氣漏入系統(tǒng)，而漏入空氣中的O2與循環(huán)氣體中的CO接觸時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CO2，而氣體中的CO2又與熾熱的焦炭發(fā)生反應(yīng)生成CO，從而造成焦炭的損耗。另外，干熄焦循環(huán)系統(tǒng)嚴(yán)密性差時，循環(huán)系統(tǒng)負(fù)壓區(qū)域大量吸入空氣，由于負(fù)壓系統(tǒng)是溫度較低的區(qū)域，吸入的空氣不能燃燒循環(huán)氣體中的可燃成分，而是進(jìn)入干熄焦?fàn)t與紅焦發(fā)生氧化和不完全氧化反應(yīng)，直接燒損焦炭。經(jīng)統(tǒng)計，焦化廠幾個煉焦車間干熄焦燒損率均超過2.0%[1]，明顯高于設(shè)計值0.95%。

2.3  進(jìn)廠煤損耗影響

進(jìn)廠取樣代表性、水分質(zhì)檢準(zhǔn)確性以及進(jìn)廠煤落地?fù)p耗對煤耗均有所影響。從安鋼質(zhì)量檢測部門數(shù)據(jù)來看，焦化廠煉焦煤質(zhì)檢取樣與化驗代表性均較好，而且自2015年3月份安鋼焦化廠取消煤場以來，來煤進(jìn)廠后不落地，直接全部入煤罐，不存在進(jìn)廠煤倒運(yùn)的情況，因此，避免了倒運(yùn)損耗。但進(jìn)廠卸車前，焦化廠對車輛檢查中發(fā)現(xiàn)部分車輛存在滴水嚴(yán)重的情況，安鋼進(jìn)廠煤是先計量再質(zhì)檢，因此容易造成進(jìn)廠煤損耗。

2.4  焦炭計量影響

焦炭計量是否準(zhǔn)確是影響煉焦煤耗的主要原因之一。目前焦炭計量方式在煉鐵運(yùn)輸焦炭的皮帶上安裝皮帶秤對焦炭進(jìn)行計量，當(dāng)皮帶秤長時間不校準(zhǔn)就容易跑偏，造成計量不準(zhǔn)，對煤耗影響較大。

2.5  除塵效率影響

2017年下半年，安鋼焦化廠對焦?fàn)t裝煤、推焦除塵和干熄焦除塵倉布袋進(jìn)行全面排查，發(fā)現(xiàn)均存在除塵袋破損的情況，除塵效率不高，影響了除塵灰產(chǎn)量。

3  采取的措施

3.1  降低配合煤揮發(fā)分

3.1.1  減少1/3焦煤配入比例

根據(jù)資源情況，逐步減少1/3焦煤配入比例，增加焦煤替代，2018年全廠1/3焦煤比例由2017年的22.93%降低到21.67%,，從而有效降低了配合煤揮發(fā)分。

3.1.2  開發(fā)使用低揮發(fā)分焦煤礦點

2018年，焦化廠與采購部門結(jié)合，尋找開發(fā)揮發(fā)分較低的1#二類焦煤礦點替代揮發(fā)分相對較高的2#二類焦煤礦點，具體指標(biāo)對比見表2。

通過將1#二類焦煤替代2#二類焦煤進(jìn)行小焦?fàn)t配方試驗后應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，在保證焦炭質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，降低了配合煤揮發(fā)分。

3.2  降低干熄焦燒損

通過研究循環(huán)氣體成分控制對干熄焦燒損率的影響，優(yōu)化工藝參數(shù)控制，適當(dāng)提高循環(huán)氣體可燃成分的濃度，減少空氣導(dǎo)入量，可降低干熄焦燒損。將循環(huán)氣體中CO含量的控制范圍由原來的0-6%調(diào)整到3%-6%,平均CO含量由原來的3%左右提高到4%-5%,減少了空氣導(dǎo)入量，降低了干熄焦燒損率。另外，對干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)負(fù)壓區(qū)域進(jìn)行密封處理，并且合理控制預(yù)存段的壓力，將預(yù)存段壓力之前的-100-0Pa調(diào)整為-50-0Pa進(jìn)行控制，從而減少了裝焦時空氣的吸入量，干熄焦燒損率由原來的2.1%降低到1.8%。

3.3  加強(qiáng)進(jìn)場煤水分管理，加強(qiáng)源頭控制

加強(qiáng)焦化廠所負(fù)責(zé)進(jìn)廠煤二級質(zhì)檢把關(guān),對于滴水車輛嚴(yán)格按照公司制度執(zhí)行卸車,對滴水超標(biāo)的車輛進(jìn)行控水管控,滴水合格后再復(fù)磅卸車,減少進(jìn)廠煤計量損失。

3.4  強(qiáng)化焦炭計量管控

安排煉焦車間專人每日關(guān)注焦炭產(chǎn)量和煉焦煤消耗,每周對煉焦煤實際消耗、理論消耗、焦炭計量產(chǎn)量、焦炭理論產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計對比,定期聯(lián)系并配合計控處對各級計量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn),確保計量準(zhǔn)確。

3.5  做好除塵系統(tǒng)維護(hù),提高除塵效率

2017年底對除塵系統(tǒng)布袋進(jìn)行了全面更換,提高了除塵效率,同時,制定管理制度加強(qiáng)除塵系統(tǒng)檢查和維護(hù)工作,確保除塵風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行,定期對焦?fàn)t除塵和干熄焦除塵布袋進(jìn)行檢查更換,減少除塵灰損失。2018年除塵灰占焦炭總產(chǎn)量的1.57%,比2017年提高了0.23%。

4  效果

通過對影響噸焦煤耗的幾個主要因素進(jìn)行梳理,并針對影響因素逐一改進(jìn)后,安鋼焦化廠噸焦煤耗有了明顯降低[2]。經(jīng)過統(tǒng)計,2018年累計噸焦煤耗1313.8kg，比2017年1321.2kg降低7.4kg，,噸焦煤耗指標(biāo)行業(yè)排名由2017年的第30名前進(jìn)到第21名。2018年與2017年煤耗情況對比見表3。

2018年，安鋼焦化廠生產(chǎn)焦炭約260萬t，噸焦煤耗降低后共節(jié)約煉焦煤約1.92萬t，平均煉焦煤成本1208元/t計，全年共節(jié)約成本2300余萬元。

5  結(jié)語

安鋼焦化廠通過對噸焦煤耗的影響因素進(jìn)行梳理分析，并針對影響因素逐一采取有效的改進(jìn)措施。一方面在生產(chǎn)過程中通過合理優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)，有效降低配合煤揮發(fā)分，優(yōu)化工藝參數(shù)，降低干熄焦燒損；另一方面加強(qiáng)基礎(chǔ)管理，提高計量的準(zhǔn)確性。通過這一系列措施，有效降低噸焦煤耗，從而減少煉焦煤采購成本，最終節(jié)約了煉焦成本。

6  參考文獻(xiàn)

[1]  王偉民，劉杰，曹銀平，等.干熄焦燒損率的統(tǒng)計方法及燒損因素探討[J].燃料與化工，2010，41（2）：24-26.

[2]  劉睿，陳翔，周森林，等.不同噸焦煤耗計算方法的探討[J].燃料與化工，2013，44（6）：22-30.