精细配煤在临钢焦化厂的实现

2012-08-22左春生

科学之友 2012年18期

左春生

（太钢集团临汾钢铁有限公司焦化厂，山西临汾 041000）

太钢集团临汾钢铁有限公司焦化厂现生产的焦炉为JN43—80—Ⅱ双联下喷复热型焦炉，由鞍山焦耐院设计、第十三冶金建公司承建，1995年8月投产，年设计生产能力为6×105t，2010年实际生产能力为5.2×105t.设计投产时，备煤皮带控制系统采用日本的欧姆龙PLC，配煤系统各储煤罐下料口用调节套筒和调节励磁电机转速控制圆盘给料机速度控制配煤，炼焦配煤依靠1 h人工跑盘进行验证调节。

1 配煤系统改造

2008年5月，临钢焦化厂对配煤系统进行了改造。利用原有皮带和圆盘给料机基础，拆除原来的电机、调速系统，拆除备煤集控室原有的操作台、工艺流程图模拟屏、皮带控制系统欧姆龙PLC部分，改造后实现自动配煤为变频器和PLC控制，加装小皮带（电子）秤，根据各小皮带下煤量变频调节给料机转速，实现自动配煤，与原来的皮带上料系统共用一套西门子S7—300PLC和上位机。改造后的自动配煤和上料系统与临钢焦化厂局域网进行联网，实现在局域网内的每一台电脑能够随时观察配煤情况。

集控室正常操作进入“临钢焦化配煤控制系统”程序主画面，根据生产需要设定皮带机的上煤量。按照配煤比例，计算各配煤盘的配入量，将各配煤盘的配入量对应写入到程序主画面中“写定值”栏中。根据配煤种类选择1#～6#圆盘给料机和皮带秤设备的开启。运行中，观察各种数据和曲线是否正常，如有异常及时处理；配比曲线不合格超过10 min，停车清零后，重新启动；配煤盘堵料时及时通知配煤工捅料，无料超过5 min，停车清零后，重新启动。

2 煤岩配煤原理

2.1 煤是不均一的物质，每一种煤都是天然的配煤

自从煤岩学问世以后，煤就被公认为是一种复杂的有机物质混合物。这些有机物质的性质不同，在配煤中的作用也不同。因此，可以说每种煤都是天然配煤。由于天然配煤不按照人的主观愿望配合，所以绝大部分煤都不合乎单独炼焦的要求。根据煤中各种成分性质在加热过程中的变化，按其加热特性分为2类成分：加热过程中能熔融并产生活性键的成分，视作有黏结性的活性成分；加热时不能熔融也不能产生活性键的成分，视作没有黏结性的惰性成分。

活性成分=镜质组+稳定组+1/3半镜质组

惰性成分=丝质组+2/3半镜质组

镜质组、丝质组、稳定组为3种有机显微煤岩类型。

2.2 活性成分的反射率分布直方图是决定炼焦煤性质的首要指标

一种煤的活性成分的质量不是均一的，这可用反射率分布图来表示。活性成分的质量差别可以很大，不但不同的变质程度煤的差别大，而且即使是同一种煤，所含的活性成分的质量也有差别。如果以反射率表示一种煤中所含不同性质的活性成分的组成，则每一种煤的活性成分反射率图都呈正态分布，如图1所示。

图1 华晋集团焦煤反射率分布直方图

2.3 决定煤性质的另一个重要指标是惰性成分含量

惰性成分与活性成分一样，在配煤中是十分重要的，缺少或过剩都会导致焦炭质量下降。要得到所要求的焦炭质量的配煤方案，实际上是不同活性成分与适量惰性成分的组合。

2.4 岩相配煤理论指出的最佳入炉煤岩相组成

①分布图呈宽单峰无凹口平坦分布状；②岩相分布图中1.10～1.50区间比例应≥25%；③应在1.10～1.20之间；④常规工艺指标合适；⑤根据焦炭强度调整配煤方案，适当调整岩相分布图中1.10～1.50间所占比例。

2.5 单种煤及入炉煤的岩相图

如图2所示。

图2 单种煤及入炉煤岩相图

2.6 主用煤种炼焦指标统计表

见表1.

表1 主用煤种炼焦指标统计表

3 生产实践

3.1 2009年配煤及焦炭质量

2008年8月，临钢焦化厂自动配煤系统改造完成后，炼焦配煤由当地焦精煤、1/3焦精煤两种煤种配煤炼焦。在不改变焦炭质量又降低成本的原则下，增加了高硫焦煤，变为当地焦精煤、当地1/3焦精煤、焦煤集团高硫焦煤3种煤种配煤。2009年，面对严峻的市场形势，从深入对标挖潜、严格成本倒逼等方面，千方百计开源节流，降本增效。根据煤岩配煤理论及小皮带自动配煤进行精细配煤，增加了长焰煤21 178 t配煤炼焦，同比产生效益991余万元，焦炭强度稳定性也有了明显改观。

3.2 2010年精细配煤及焦炭质量情况

3.2.1 配煤变化

2010年在保证焦炭质量满足炼铁需求的前提下，运用煤岩指导配煤理论，充分挖掘焦化厂主要煤种潜力,优化原料结构，合理掺配低价煤种，降低焦炭成本。从3月份开始掺配贫煤，有效降低了原料成本，从7月份开始逐步加大阳泉曲焦煤的掺配比例，等量替代价格较高的当地焦煤、华晋焦煤。通过优化配煤结构，降低焦炭原料成本：1 t焦炭的成本就降低20余元，全年增加效益1 000余万元。2010年全年用煤情况见表2.