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安钢高硫焦煤的应用实践与效果

2014-07-11李向林牛洹涛张善学刘思沛高锋林

山东冶金 2014年2期
关键词:高硫煤安钢硫分

李向林,牛洹涛,张善学,刘思沛,高锋林

(安阳钢铁股份有限公司 焦化厂,河南 安阳455004)

1 前言

随着钢铁工业对炼焦煤的开采利用,目前我国炼焦煤资源中的低硫煤出现了短缺,而目前市场高硫煤硫分每升高0.1%,煤价便宜20元/t,因此,为生产优质、合格焦炭及进一步降低焦炭成本,应用高硫煤炼焦尤为必要。

安钢2 200 m3、2 800 m3、4 800 m3高炉相继投产后,炼铁对焦炭硫的消化能力显著提高。根据安钢安排,结合资源状况,安钢焦化厂分阶段、分系统逐步提高高硫煤的配入量。硫分>1.5%的高硫煤进厂使用比例由2012年的25.45%提高到2013年10月的31.58%,2013年1—10月比2012年多用29.32万t高硫煤(安钢目前进厂高硫煤与低硫煤加权差价在180元/t左右),仅2013年多使用的高硫煤,比2012年降成本约5 300万元。

安钢焦化厂成功搭配使用部分高硫煤资源,尤其是结焦性能好的高硫焦煤的开发使用,不仅有效降低了焦炭成本,焦炭强度也有明显提高,同时也减少了对传统强势高成本煤资源(天安、柳林煤等)的依赖。

2 高硫焦煤对配合煤及焦炭质量的影响

安钢焦化厂选取了4个矿点为高硫焦煤主要来源,对其单独存放,及时了解煤质指标,跟踪高炉对高硫煤使用后的反应情况,逐步增加高硫焦煤的用量。2013年高硫煤质量指标见表1。

表1 2013年高硫煤质量指标

2.1 煤岩配煤更加趋于合理

安钢焦化厂以煤岩配煤为理论指导,配合小焦炉试验,在保证焦炭质量的前提下,用高硫主焦煤替代部分一类主焦煤。按照煤的牌号,焦煤可以分为15、24、25焦煤,在使用高硫焦煤前,焦煤主要集中在牌号25焦煤。通过高硫焦煤使用,使焦煤牌号丰富,完善配合煤煤岩弥合性,改善配合煤结焦过程不同温度的连续性,达到提高焦炭质量及质量稳定性的目的。

2.2 硫分升高

煤中的硫分约60%~70%会转入焦炭。由于高硫焦煤的使用,导致了焦炭的硫分升高。为减少对高炉操作的影响,采用分阶段逐步提高焦炭硫分的方式,在高炉可以接受的情况下实施下一阶段。各阶段对焦炭硫分的要求为:第一阶段,二、三、四炼焦0.85%,五炼焦0.80%;第二阶段,二、三、四炼焦0.90%,五炼焦0.85%;第三阶段,二、三、四炼焦0.95%,五炼焦0.90%。

2.3 黏结性更高,整体结焦性更好

高硫焦煤虽然硫分较高,但其黏结指数也很高,黏结指数具有可加性,故采用高硫焦煤替代部分一类焦煤后,提高了配合煤的黏结指数,进一步改善配合煤在焦炉中形成焦炭的结焦性能,也提高了焦炭质量。

2.4 资源多元化,降低成本

采用高硫煤资源,拓宽了进厂煤资源,在主焦煤的使用上有了更多选择,采购资源的多元化也为焦炭生产稳定提供了保障。2013年以来,由于高硫煤降价幅度较大,决定采用本区域的众力、申矿主焦煤与山西地区的高硫焦煤配合使用,成功替代了部分高价天安焦煤,不仅降低了成本,还提高了资源安全性能,取得了良好效果。天安煤月计划量由原来3万t压缩到目前1万t,每月可节省采购费用140万元。

3 应用效果

3.1 焦炭主要质量指标提高

2013年逐步提高高硫煤使用比例后,焦炭主要质量指标特别是灰分、M10、M40较2012年有了较大幅度的改善。全厂焦炭质量灰分改善0.24%,M10改善0.78%,M40提高2.84%。四炼焦焦炭抗碎强度(M40)2013年 8、9、10月平均分别为 87.61%、87.61%、88.14%,连续3个月创历史最好水平;五炼焦(7 m焦炉)焦炭质量达到行业最好水平。

焦炭质量指标对比见表2(2013年为1—10月平均指标)。

表2 安钢焦化厂焦炭质量指标 %

3.2 焦炭质量稳定

进入2013年,在保证焦炭质量指标改善的同时,焦炭质量的稳定性也都有了显著提高。与2012年相比,灰分稳定率提高了6.25%,硫分稳定率提高了14.61%,M10稳定率提高了6.4%,M40稳定率提高了0.62%。

3.3 配煤成本降低

安钢焦化厂五炼焦车间7 m焦炉焦炭供应大高炉,对焦炭质量指标要求高且非常严格。为满足要求,安钢焦化厂相应对7 m焦炉用煤也提出了较高的要求。

最初,7 m焦炉焦煤肥煤配比达77%,且均为高价低硫煤,配煤成本明显偏高。通过配煤结构的优化,用山西地区高硫焦煤和高硫1/3焦煤分别替代平顶山焦煤和河北地区低硫1/3焦煤。焦煤比例由原来47%降到42%,肥煤比例由30%降到28%,配合煤成本降低62元/t,7 m焦炉全年配合煤成本降低上亿元。7 m焦炉配煤结构优化前后对比见表3。

表3 安钢7 m焦炉优化前后配煤结构 %

4 结语

2013年安钢焦化厂在以煤岩配煤为指导的前提下,以低价的高硫焦煤替代部分高价的一类主焦煤,不仅降低了铁前生产成本,拓宽了进厂煤资源,同时焦炭的各项质量指标和稳定性也得到了提高,为炼铁高炉顺行提供了保障。需说明的是,采用高硫焦煤后,由于入炉煤硫分含量升高,导致焦炉荒煤气中含硫量升高,对化产车间荒煤气脱硫生产产生了一定的影响。如燃气车间的脱硫工序,以前荒煤气中含硫量低时,脱硫工序的脱硫剂可使用半年以上,采用高硫焦煤后,缩短了脱硫剂的使用寿命1~2个月,增加了一定成本,但相比使用高硫焦煤后配合煤结构成本的降低而言,此问题大可忽略。

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