【2017年整理】提高小型捣固焦炉焦炭质量的生产实践.docVIP

提高小型捣固焦炉焦炭质量的生产实践 ?????????????????????????????? 彭陈辉（湖南涟源钢铁集团公司，娄底417009) ? ??? 涟钢炼铁厂有6座高炉，1～5号高炉是400m3左右的小高炉，6号高炉为2250m3的大高炉，年产生铁430万吨。焦化厂有3座焦炉，年产焦炭135万吨。1、2号焦炉为炭化室高6m的大容积新焦炉，3号焦炉为炭化室高4. 3m的58型老焦炉。新焦炉的焦炭供给6号高炉使用，老焦炉的焦炭供给1号高炉使用，其他小高炉则基本使用外购焦，每年需外购焦炭70万吨左右。 ??? 由于涟钢周边的焦化厂不多，外购焦炭绝大部分是从山西、河南、贵州等地采购。受运输及资源等因素制约，近年来外购焦炭的供应经常出现紧张状况。如果能提高周边小焦化厂的焦炭质量，增加本地供应量，则可以缓解资源、运输的压力，并能降低采购成本。 湖南省安石企业集团是一家民营企业，该公司所属的兴星焦化厂紧邻涟钢，采用捣固炼焦工艺生产焦炭，由于焦炭质量较差，只能少量供给涟钢使用。从2006年开始，涟钢与安石集团进行了战略合作，由涟钢对安石所属的兴星焦化厂进行一体化管理，并进行技术指导，捣固焦炭的质量明显改善，供应涟钢的焦炭量大为增加，双方都取得了较好的经济效益。 ? 1?? 兴星焦化厂的焦炭质量 1.1? 捣固炼焦工艺 ??? 该厂现有6座新的无回收清洁型捣固焦炉，共112孔，装炉煤堆密度1.10～1.15kg/cm3，每个煤饼重35吨，生产铸造焦时的结焦时间为84h，焦炭产能为30万t/a。生产冶金焦时的结焦时间为52h，焦炭产能为50万t/a。一般情况下，按铸造焦质量要求组织生产，块度大于80mm的作为铸造焦销售，剩下的则作为冶金焦销售。新捣固焦炉没有煤气净化及化产品回收装置，荒煤气全部燃烧变成高温废气后余热发电。该厂还有一组2×25孔66型老焦炉，也于2005年改装成了捣固焦炉，结焦时间14h，年产冶金焦10万吨，配套有煤气净化及化产品回收系统。新老焦炉都采用自动配煤方式，电子皮带秤控制不同煤种的配比。一般情况下，新老焦炉用配煤中都配入部分无烟煤。 1.2? 焦炭质量存在的问题 ??? 前已述及，由于配煤中配入了部分无烟煤，致使焦炭的气孔率低，表面看上去结构致密。实际上由于无烟煤及烟煤的煤种选择及配煤结构不合理，使配煤的粘结性及结焦性变差，炼焦过程中产生的胶质体少，不足以熔融无烟煤和烟煤本身带来的惰性物质，加上炼焦工艺参数也存在一些问题，因此该厂捣固焦炉生产焦炭的主要问题是强度差，尤其是在高炉中的热性能很差。另外，由于配煤不稳定，随意性大，焦炭质量的波动也大，焦末含量高，块度不稳定。由于这些原因，使焦炭在高炉中的骨架作用削弱，给高炉操作的稳定顺行带来很大影响，因此，这些捣固焦炭在涟钢的使用中受到很大限制。 ? 2?? 提高捣固焦炭质量的措施 2.1? 明确捣固焦炭的质量要求 ??? 为达到涟钢小高炉高炉操作的稳定顺行、高产低耗的要求，涟钢对该厂的捣固焦炭提出了最低的质量要求，见表1。 ? 表1??? 涟钢对捣固焦炭的质量要求 (%) 指? 标 Ad St,ad M40 M10 CRI CSR 焦末含量 涟钢要求 ≤12.80 ≤0.60 ≥90.0 ≤7.6 ≤38.0 ≥50.0 ≤12 2.2? 提高捣固焦炭质量的措施 ??? 从2006年开始，涟钢各有关部门对兴星焦化厂进行了生产技术指导，从原料、配煤结构、炼焦工艺等方面入手，深入分析了焦炭质量差的原因，采取了下列提高捣固焦炭质量的措施。 ??? （1）掌握无烟煤特性，精选无烟煤煤种。该厂为降低配煤成本、扩大炼焦煤源和利用捣固炼焦的优势，在配煤中配入了部分无烟煤。但在无烟煤煤种的选择上却比较盲目，只考虑其灰分和硫分的影响，没有对无烟煤的内在性质进行专门的研究，对不同无烟煤性质的差别及对焦炭强度的影响了解不够。 ??? 无烟煤是高煤化度、高含碳量的煤，没有粘结性，在结焦过程中本身不熔融。无烟煤与烟煤相比，硬度大，可磨性指数HGI小。用于配煤炼焦时，必须先进行预粉碎，配入烟煤后再粉碎。因此，配煤中要配入无烟煤，并保证焦炭质量及较低的动力费用，一定要对无烟煤的可磨性、粒度组成、热稳定性以及与烟煤的容惰率进行专题研究。无烟煤可磨性的好坏一方面影响其粒度与粒度分布，从而影响焦炭强度；另一方面也影响其粉碎的动力成本。热稳定性差的无烟煤，在炼焦过程中的某些温度区间会产生爆裂，形成新的裂纹或裂纹中心，致使焦炭的裂纹增加，强度降低。而通过对烟煤配入无烟煤后的容惰率研究，认识到了配入无烟煤后配煤G值的变化规律和无烟煤的最佳配比，以预测焦炭强度变化规律。 涟钢周边的无烟煤较为丰富，为扩大炼焦煤源和降低配煤成本，2004年以来，涟钢在无烟煤配煤炼焦方面进行了深入研究，并进行了40kg小焦炉的炼焦