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宝钢 宝钢炼焦技术及焦炭质量控制 程乐意 曹银平 (宝钢股份炼铁厂生产技术室上海201900) 摘要本文在简要介绍宝钢炼焦工艺特点的基础上，概括了宝钢炼焦自1985年开工投产以来生产能力和焦炭 质量的变化情况，同时进一步介绍了对提高焦炭质量发挥了一定作用的焦炉火落管理、焦炉炉温自动化控制、干法 熄焦工艺及成型煤工艺在宝钢的使用情况，以及宝钢炼焦为提高焦炭质量从配煤、选用煤到原料煤加工等方面所 采取的措施。 关键词炼焦焦炭炼焦工艺配煤 1 概况 宝钢股份宝钢分公司炼铁厂炼焦分厂分一、二、三期，共有12座6m大容积复热式焦炉。其中一期有四 座4×50孔从日本全套引进的M型焦炉，这是国内首次投产的6m大容积焦炉。二期四座4×50孔JN60— 87型焦炉，是首次由国内自行设计、制造的6m大容积焦炉。三期有四座4×50孔JNX60—2型焦炉，这是 JN60—87型焦炉的改进炉型。一、二、三期焦炉的设计生产能力均为171．2万t。每4 50孔焦炉配有3套 四大车系统及相应的辅助设备，采用5—2串序推焦，并结合“一次定位”作相应布置，实现平均8．5分钟／炉 的操作要求。各炉型特点分别如表l—l所示。 表I一1 宝钢一二三期各焦炉炉型特点 宝钢在炼焦工艺配置上采用了分组粉碎、成型煤和干法熄焦等炼焦工艺，如图1所示。根据宝钢上道工 序为下道工序服务的管理模式，宝钢炼焦生产的指导思想是以满足高炉大喷吹对焦炭质量的需求为中心，不 断改进提高炼焦生产技术和配煤技术。 2宝钢炼焦生产负荷变化过程 宝钢一二三期焦炉分别于1985年、1991年及1997年开工投产，近二十年来焦炭年产量总体呈不断上 升趋势，如图2所示。2003年宝钢焦炭年产量首次突破500万吨，其中出口达142万吨，2004年产焦量更是 277 达到520 达到520万吨，12座焦炉均突破设计生产能力。 图1宝钢炼焦工艺流程图 图2 1985～2004年炼焦分厂焦炭产量推移图 但从1985年至今，随着焦炭需求量的不断变化，宝钢炼焦生产负荷不断进行调整，期间不仅经历了超设 计能力的生产阶段，还经历过90％开工率的低负荷运转阶段，如图3所示。 从图3可以看出宝钢炼焦生产负荷经历了以下几个特色阶段。 ．入～．门 (％) f ／ 开 。／一 ? 工 Y 队． 奉 1 年度 05／1-6 图3 85年至今宝钢焦炉生产负荷推移图 一是在1996年和1997年，即炼焦二期和三期搭接生产期间，由于三炼焦尚未投产，一、二炼焦生产的焦 炭要担负起供应三座特大型高炉的重任，焦炉处于高产量、高负荷生产状态，一、二期的产量均超出了171．2 万吨的设计生产能力。 二是1998年随着兰期3×50孔焦炉的投产，加之高炉喷煤量的提高，焦炭需求量锐减，焦炉开始进入 90％的低开工率生产阶段，一直持续到2001年12月份，时间跨度长达3年之久。低开工率的生产对焦炉炉 温控制及炉体维护提出了更高的要求。 三是从2002年1月份开始，由于国际焦炭市场火爆，在焦炭出口的拉动下，宝钢焦炉逐步恢复到以设计 开工率组织生产。 四是2005年开始，随着宝钢4BF等四期工序投产，焦炭和焦炉煤气需求量均大幅增加，焦炭方面呈现 278 “三 “三供四”格局，因此焦炉再次处于高产量、高负荷生产状态，2005年计划产量达530万吨。 3宝钢历年来焦炭质量水平 宝钢自1985年投产以来，焦炭质量的变化可分三个阶段。 1995年以前的焦炭，其强度、硫分与国际水平比较接近，但灰分年均值一般在11．9％～12．5％之间波 动，与先进水平差距较大，1985年至1995年焦炭平均灰分为12．1％，DI为86．4％，CRI为27．8％，CSR为 63．8％，见图4。这一阶段的焦炭质量与日本大分厂比较接近，但焦炭灰分高0．5％左右(大分厂焦炭灰分 11．1～11．6％)。 图4宝钢历年来焦炭质量指标实绩 1996年为宝钢焦炭的转折阶段，该阶段的焦炭灰分由12％左右降到11．3％，焦炭的热性能实现CRI 26％，CSR66％，DI指标首次突破87％。 1997年以后，焦炭的冷热强度得到进一步提高和改善，与世界先进水平比较，除焦炭灰分外，其它六项 指标基本都处于世界一流或领先水平，为宝钢高炉实现大喷吹的奠定了基础。 4宝钢炼焦工艺技术 宝钢是国内首家采用6米大型焦炉的企业，其中一期炼焦属于上世纪七八十年代先进水平，其整体装备 水平与当时的新日铁君津厂、大分厂大致相当，一期炼焦的投产大大缩短了我国炼焦工艺、技术、设备与世界 先进水平的差距。1991年，宝钢炼焦二期工程建成投产，总体建设基本实现了国产化，完成了对国外先进技 术的消化吸收过程。三期炼焦属于上世纪九十年代水平，其建成标志着宝钢炼焦的规模和技术水平已经跨 人世界先进行列。在长期引进、消化和开