优化配煤结构和炼焦煤资源的研究.docx
- 文档编号:3976488
- 上传时间:2022-11-26
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:23.53KB
优化配煤结构和炼焦煤资源的研究.docx
《优化配煤结构和炼焦煤资源的研究.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《优化配煤结构和炼焦煤资源的研究.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
优化配煤结构和炼焦煤资源的研究
总第157期
2007年第1期
河北冶金
HEBEIMETALLURGY
Total157
2007,Number1
优化配煤结构和炼焦煤资源的研究
吕桂双1
郑美荣1
王福先
2
(11宣化钢铁集团有限责任公司 技术中心,河北 宣化 075100;21宣化钢铁集团有限责任公司
焦化厂,河北 宣化 075100
摘要:
结合宣钢周边地区及国内外炼焦原料煤的资源状况,进行了扩大炼焦煤资源、优化配煤结构的实验室研究,并在工业生产上得到成功应用,提高了焦炭质量,大幅度降低了炼焦成本。
关键词:
配煤;炼焦;资源
中图分类号:
TF053 文献标识码:
A
文章编号:
1006-5008(200701-0019-05
OPTIMIZATIONOFCOALBLENDINGSTRUCTUREANDCOKING-COALRESOURCE
LUGui-shuang1
ZHENGMei-rong1
WANGFu-xian
2
(1.TechniqueCenter,XuanhuaIronandSteelGroupCo.,Ltd.,Xuanhua,Hebei,075100;2.Coking
Plant,XuanhuaIronandSteelGroupCo.,Ltd.,Xuanhua,Hebei,075100
Abstract:
AccordingtothecoalresourceforcokingaroundXuanSteelandabroadandathome,thelabre2searchaboutexpandingcokingcoalresourceandoptimizingcoalblendingstructureisconductedandusedsuccessfullyinindustrialproduction.Astheresultthecokequalitygotimproved,costreduced.KeyWords:
coalblending;coking;resource
收稿日期:
2006-12-23
表8 配粘结剂前后炼焦煤、配合煤质量对比
时间灰分/%挥发分/%硫分/%Y/mm
G
进厂炼焦煤
配NL前
(1-6月10153281800187
1880配NL后
(7-12月10142271280190
1672配合煤
配NL前
(1-6月10175281790188
171684配NL后
(7-12月
10109271110187
2110
76
表9 配粘结剂前后焦炭质量对比
灰分/%
硫分
/%
M40/%
M10/%
CRI
/%
CSR
/%
冶金焦气孔率/%冶金焦
气孔壁厚度/μm
配粘结剂
前1~6月
131********1771735155313
58128018配粘结剂
后7~12月
1217701768119710
25
60
4916
120191
由上表看出配入粘结剂后,配合煤、冶金焦质量指标明显改善,其中配合煤的灰分降低0166%、硫分降低011%,胶质层厚度Y提高314mm;冶金焦:
灰分降低0191%,硫分降低0101%;冷强度M40提高212%、M10改善017%;热强度CSR提
高617%、热反应性CRI改善1015%。
另外配入粘结剂后配煤结构发生了较大改变,其中肥、焦煤总配比由原来的51%降低为37%,减少肥、焦煤14%,1/3焦、瘦煤总配比增加13%,配煤成本降低1716元/t。
3 结论
通过半年的生产实践证明,由于煤粘结剂低灰、强粘结的特性,大大降低了配合煤的灰分,使冶金焦炭的灰分大幅度降低。
另外由于粘结剂的配入,使配合煤的抗风险能力增强,当某种炼焦煤质量不稳定或质量较差时,焦炭质量能够相对保持稳定。
配粘结剂后,冶金焦冷强度、热性能指标得到大幅改善,为高炉顺行、降低焦比起到了积极作用。
建议粘结剂配比应根据市场、资源、成本状况做好优化配煤,目前宣钢已形成了一套较为完整的优化配煤体系,煤焦系统紧紧围绕原料市场、资源、质量、成本总体状况,合理优化配煤结构适时调整配比,在保证焦炭质量稳定、高炉顺行的基础上,最大限度地降低配煤成本。
91
总第157期 HEBEIYEJIN
1 前言
2005年5月宣钢成立了煤资源质量优化小组,优化小组根据配煤炼焦原理、煤的成焦特性,结合宣钢周边地区及国内外炼焦原料煤的资源状况,进行了大量优化配煤结构、扩大炼焦煤资源的实验室研究,确定了适合宣钢目前资源状况的高质量、低成本的配煤结构,在生产中得到成功应用。
2 优化前宣钢配煤结构及冶金焦质量
宣钢炼焦煤供煤基地主要以周边地区山西、内蒙古、开滦国有统配煤矿为主,其它民营矿点作为主焦煤、肥煤的补充。
这些地区1/3焦煤、气煤、弱粘煤资源丰富,肥煤、主焦煤资源紧张采购价格高。
近几年炼焦配煤主要以肥煤、焦煤、1/3焦煤为主,弱粘性煤、瘦煤配量少,在优化配煤实验研究、配煤结构等方面存在较大差距,配煤成本高、焦炭质量指标较差。
具体配煤结构见表1。
表1 炼焦配煤结构比较%时间肥煤1/3焦煤进口煤焦1煤瘦煤弱粘煤
2003年2530-3942
2004年2525539512005年1月至5月25258375-累计252743951
由表1可看出:
宣钢炼焦配煤中,资源少价格高的肥煤、焦煤、进口煤配比高达68%,而价格低的瘦煤、弱粘煤配比仅占总配比的6%。
表2为宣钢焦炭6项主要质量指标与同行的比较,存在差距较大。
为此,进一步优化配煤结构、扩大炼焦煤资源、提高焦炭质量的研究与实践势在必行。
表2 宣钢焦炭质量与其它企业的比较%
企业StdAdCRICSRM40M10宣钢(2003年017913169321453158017717
宣钢(2004年018413199331953178113716
宣钢(2005年1月-5月017713168351553138010716宝钢(2005年015711186231565128815514首钢017612141241366118117713
邯钢015712148310710
唐钢0182131208018710
中钢(台湾(1999年01491017920126681858512614光阳(韩国,1999年01531018666150
大分(日本,1999年0155111182614062150
雷德卡(英国,1999年01601010024100671008711612
3 优化配煤结构、扩大炼焦煤资源
311 增加单种煤质量检验
在2005年6月份之前,进厂炼焦煤只进行工业分析、G、Y值的检验,为了进一步掌握各单种煤的结焦特性、显微组分,测定煤的变质程度、判定混煤、评价煤质,自2005年下半年增加了煤岩相分析及单种煤炼焦试验,从而为优选煤种、筛选炼焦煤矿点、指导配煤提供了可靠的依据。
表3为主要矿点单种煤岩相分析、20kg小焦炉试验数据。
表3 单种煤煤岩分析数据%
矿点煤种
Rmax
平均值
标准
方差
各煤种含量
公乌素
乌海西
唐山
富家滩
1/3
焦煤
1121401294肥66169+焦煤4128+瘦焦煤29103
1111801125肥煤64156+焦煤35144
01888011281/3焦94197+焦煤5103
0179001342
弱粘煤78179+焦煤17145+瘦煤
1131+贫煤2144
赵各庄
辛置
王家会
孝南
古交
肥煤
1114701299
肥煤82173+焦煤9121+瘦煤4182
+无烟煤3124
1126701236肥煤71118+焦煤21197+瘦焦煤5185
1128601334
1/3焦煤31186+肥煤55146+焦煤
2100+瘦焦煤10168
1111101121肥煤98159+气煤1141
1105401555
弱粘煤24116+1/3焦煤32180+焦
煤31148+无烟煤11156
介休
苛岚
太西
穆村
顺峰
灵石
乌海西2
卡布其
老石旦
焦煤
1151001274
焦煤34156+瘦焦煤56196+瘦煤
8156+无烟煤0192
1137701198焦煤42150+瘦焦57150
1138201183焦煤86122+瘦焦煤13178
1127501306
焦煤90135+肥煤4107+贫煤2112
+无烟煤3147
1126901664气煤27151+肥煤50157+无烟煤21192
1126901664气煤33125+肥煤40138+无烟煤26137
1144401728
气煤48110+焦煤14176+瘦焦
3163+贫煤5178+无烟煤27174
1135201361
气煤3133+肥煤20197+焦煤
68170+贫煤1173+无烟煤5126
1130701504
气煤3108+焦煤74169+贫煤3154
+无烟煤8168
古东
萨拉齐
瘦三给
瘦煤
1149301554弱粘煤25122+肥煤22102+瘦煤47143
1143001375
肥煤20170+焦煤24154+瘦煤
33137+贫煤13140
1184301360肥煤11148+贫煤84103+无烟煤4153
表4 单种煤小焦炉试验结果%煤种矿点M40M25M10
焦煤
黑金谷59108415810
介休56158315815
太西561081101010
苛岚54158115815
老石旦391074101115
卡布齐341567101615
灵石361574101213
穆村1#52158410810
介休2#391280101215
孝西2#351272161410
成都汇力71108610910
柳林64158515810肥煤
辛置41157615915
赵各庄471579151015
孝南58158315715
1/3焦煤
乌海西51108010915
公乌素321871101415
唐山371077151010瘦煤
萨拉齐451571102115
山路541581101510
古东491573151910
02
河北冶金 2007年第1期
从表4可以看出:
1/3焦煤富家滩,焦煤孝西2#、灵石、介休2#、老石旦、卡布齐混煤严重,单种煤炼焦试验结焦性差,瘦煤三给主要以贫煤为主,贫煤含量达84103%。
根据以上试验结果,指导采购部门取消了孝西2#、灵石、介休2#的供煤资格,对质量较差的焦煤如老石旦、卡布齐限量采购,开通了柳林、成都汇力主焦煤和山路瘦煤等新的供货渠道,为进一步优化配煤结构、扩大炼焦煤源提供保障。
312 扩大炼焦煤资源
31211利用国内煤代替进口煤
为进一步改善冶金焦质量,缓解焦煤资源紧张状况,宣钢于2004年11月开辟了进口澳洲煤资源,其特点是低灰、低硫、煤岩相单一,但价格较高。
进口澳洲煤属1/3焦煤,但结焦性好,参与配煤炼焦后可有效改善焦炭的热性能指标。
由于进口澳洲煤炼焦的配用,使得配煤成本升高约50元/t。
2005年8月份通过对山西省介休、吕梁、临汾地区主焦煤资源、质量及运输情况的调研与考察,认为位于山西临汾地区太谷县、吕梁地区柳林是中国优质主焦煤基地,确定利用山西优质焦煤代替进口煤进行优化配煤试验的研究,共进行5个方案的炼焦配煤试验,炼焦煤配比及试验结果见表5。
由表5可看出:
方案3机械强度完全能达到配进口煤的焦炭质量,满足公司炼铁生产要求。
因此宣钢自2005年12月开通了国内优质焦煤渠道,停止配用进口煤(表6。
表5 国内煤代替进口煤试验方案及结果
方案
配煤比/%
肥煤1/3焦煤焦1煤焦2煤进口煤瘦煤粘结剂
20kg小焦炉焦炭强度指标/%
M40M25M10
配煤成本/
(元/t
原配比182********25910831281772218方案1182528105(黑金谷12259158571571710方案2182726104(黑金谷132********91571216方案3172726104(黑金谷142601083.58.571112方案4152826104(黑金谷1425315831081570216注:
黑金谷指标:
A
d
8166%,Vdaf21138%,Y1810mm,G87。
表6 国内煤代替进口煤配煤前后的焦炭指标%
AdAdafM40M10CRICSR配进口煤121770177821261925135916配国内煤12179017682117102511591931212配用高硫肥煤炼焦试验
通过试验室研究,发现配合煤中添加矿化物作为活化剂,能够提高配合煤的结焦性或在保持焦炭质量不变的前提下增加弱粘煤的配量。
其试验情况见表7、表8。
表7 配矿化物炼焦试验结果%
编号
配煤比
肥煤1/3焦煤弱粘煤焦1煤焦2煤瘦煤矿化物粘结剂
20kg小焦炉焦炭转鼓强度指标
M40M25M10
预测焦炭强度
M40M10
11731-241115-2631583101015811071021731-241015110267108710810831561031728317241015013268108315111581156184152651726101501326315841010158110710表8 配矿化物各方案对应的焦炭质量指标%
编号
配合煤检验指标
灰分挥发分硫分
20kg小焦炉焦炭工业分析
灰分挥发分硫分
1101252714201881310501830177210115271171129121920180110331011427149111112191019201914101092714311081218411210190 从上表看出,配用矿化物后,焦炭冷、热强度明显提高。
在保持焦炭质量不变的前提下能够配入517%的弱粘煤,但是同时焦炭硫分也相应升高达0191%,不能满足公司生产要求。
通过市场调研发现,高硫肥煤乌海西粘结性好、矿化物含量较高,且价格较1/3焦煤低70元/t,为进一步提高冶金焦强度、降低配煤成本,进行了配加5%高硫肥煤代替资源紧张的优质肥煤的炼焦试验(表9~11,并成功用于宣钢生产。
配用高硫肥煤焦炭强度M
40上升014%,M
10
降低012%,热强度提高019%,配煤成本降低了915元/t。
表9 5%高硫肥煤质量指数
Ad/%Vdaf/%Std/%矿化物/%Y/mmG
911228135117301782493
表10 本试验各煤种配比%
肥煤5%高硫肥1/3焦焦1焦2瘦煤粘结剂155********2
12
总第157期 HEBEIYEJIN
表11 配加5%高硫肥煤试验前后的焦炭指标
%
焦炭质量Ad
Std
M40
M10
CRI
CSR
配前121970177821261925135916配后
12196
0179
8216
617
2413
6018
31214配弱粘煤炼焦
为了扩大炼焦煤资源,进一步降低配煤成本,
2006年3月组织进行了配加宣东煤、弱粘煤的配煤炼焦试验,利用当地宣东煤、弱粘煤代替内蒙古1/3焦煤。
试验结果见表12。
表12 配宣东煤、弱粘煤炼焦试验结果
%
编号
配煤比肥煤
1/3焦煤宣东煤焦1煤
焦2煤
瘦煤
弱粘煤沥青
20kg小焦炉焦炭转鼓强度指标
M40M25M10
预测焦炭强度
M40
M10
原配比15+5263010122
8210
614方案115+518530101232581586109107810615方案215+52033010123
2591086109107815615方案315+5215
3010122
611083*********5618方案4
15+5
26
30
10
12
32
6315
8315
915
8115
616
方案1、2、3同时配用宣东煤、弱粘煤,M40低不能满足公司炼铁生产要求;方案4只配3%弱
粘煤,预测大焦炉冶金焦强度M40为8115%,M10为616%,能满足公司炼铁生产要求。
2006年4月焦化厂在公司试验配比的基础上,按配用4%弱粘煤组织生产,配煤成本与原配比降低814元/t。
期间冶金焦质量稳定,冷强度M408310%,M10616%;热性能指标CRI2813%,CSR5811%。
2006年6月公司为进一步提高炼铁原料质量,冶金焦热强度攻关指标由58%提高到60%,生产上随即停配了弱粘煤,“煤资源质量优化小组”根据公司不同时期的原料方针及时进行配煤结构优化。
31215配贫瘦三给煤的炼焦试验
三给贫瘦煤岩相分析主要以贫煤为主,贫煤含量高达84103%,该煤G值低、Y值测不出,按国家煤炭分类标准煤种应为贫瘦煤。
为保证焦炭热强度大于60%,2006年4-6月份三给贫瘦煤基本不能配入,贫瘦煤库存高达11662t,造成煤场货位紧张,给原料采购、生产组织及卸车带来较大困难。
为合理利用有限的炼焦煤资源,稳定原料供货渠道,“煤资源质量优化小组”在保焦炭热强度大于60%的前提下,组织进行了配加三给贫瘦煤的20kg小焦炉实验(表13。
表13 配用贫瘦煤的炼焦试验结果
编号
配煤比/%
肥煤
1/3
焦煤
焦1
煤
焦2煤
瘦煤
山路
萨拉齐三给
沥青20kg小焦炉焦炭转鼓强度指标/%
M40M25M10
预测焦炭强度/%
M40
M10
成本
(元/t
计划配比
18+521301014268013
07018+521301077026210841091082106166801307118+523326455259158216111579157146811907218+5233265632631084101015821561968119073
15+5
24
34
6
5
6
3
2
6315
8515
910
8310
615
68111
通过以上试验证实:
合理优化配煤结构在适量减少焦2煤,增加焦1煤、肥煤配比的基础上配加3%贫瘦三给煤,焦炭冷、热强度能满足公司生产要求。
综合考虑推荐073为生产配比,肥煤(15+5%、1/3焦煤24%、焦1为34%、焦2为6%、瘦煤11%、三给3%、沥青2%。
宣钢自2006年7月开始按073配比组织生产,期间焦炭冷、热强度稳定,与前期相比强度指标有所提高,平均M408419%、M10516%,热性能CRI2213%、CSR63184%,均较好地完成了公司的攻
关计划。
31216增配内蒙古瘦焦煤的炼焦试验
为合理利用内蒙古炼焦煤资源、优化配煤结构、降低配煤成本,技术中心重点进行了增配内蒙古煤的炼焦试验,为公司下一步充分利用内蒙古炼焦煤资源提供实验依据。
本次试验在2006年8月份生产配比的基础上进行了增配内蒙古煤的炼焦试验(表14。
22
河北冶金 2007年第1期
表14 增配内蒙古煤炼焦试验结果
项目
配煤比/%
肥煤1/3焦煤焦1煤焦2煤瘦焦瘦煤贫瘦沥青20kg小焦炉焦炭转鼓强度指标/%
M40M25M10
焦炭热性能/%
CRICSR
成本
(元/t
生产配比16+52435411326841580#15+724326113259128410102414561367919预测指数801061822146193#16+52433611326217856172319571668219预测指数821551*********94#16+7233441132671584157152417551768015预测指数8510610226195#14+723328113260831510152214581867713预测指数81710206497#16+524314411326284159102517531667919预测指数8261423591098#14+723328142568492714551167713预测指数78614256010100#15+7233243113263138592314591467814预测指数846142164
综合以上7个配煤试验方案,全面考虑焦炭质量及配煤成本,认为100#方案配加3%瘦焦煤方案最佳,预测焦炭强度M
40
84%、M10614%;CRI21%、CSR64%,该配比焦炭冷、热强度指标均较好,配煤成本较现有生产配比降低611元/t。
宣钢优化配煤结构、扩大炼焦煤资源前后焦炭质量指标比较见表15。
表15 宣钢优化配煤前后焦炭质量指标比较%
时间StdAdCRICSRM40M10
2003年017913169321455158017717
2004年0184131993319531781137162005年1-6月017613162351553138010716优化前0179131773319541280177162005年7-12月0177121772515601082146192006年1-8月017913102231636118583146613优化后0178121902415760192821936164 结论
(1自2005年6月以来,煤资源质量优化小组合理运用炼焦配煤新技术,根据公司不同时期的原料方针,结合炼焦原料煤的资源状况,合理优化配煤结构,通过大量单种煤20kg小焦炉炼焦试验、煤岩相分析,全面掌握各煤种、各矿点的粘结性、结焦性、热塑性等指标。
利用20kg小焦炉进行不同配比的优化配煤实验室炼焦试验研究,优化确定了适合宣钢目前资源状况的高质量、低成本的配煤结构,并在生产中成功应用,达到了资源、技术、经济的最佳结合。
(2炼焦配煤资源品种进一步扩大,2006年开辟了新的瘦煤、主焦煤供货渠道,增加了5%高硫肥煤、贫瘦煤、瘦焦煤等新煤种。
为此,宣钢可根据各品种煤的资源、质量、价格状况,及时有效地调整配煤结构,适应市场变化能力强,确保焦炭质量稳定。
(3焦炭质量稳步提高,为炼铁生产的顺行奠定了基础。
与配煤优化前相比焦炭质量指标明显提高,其中灰分降低0187%、硫分降低0101%、M40提高2123%、M10改善110%、CRI降低9133%、CSR提高6172%,全焦成本降低约35元/t,为公司降低成本、增加效益做出了贡献。
32
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 优化 结构 焦煤 资源 研究