安钢高硫焦煤的应用实践与效果

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。