对炼焦煤性价比评价方法的改进及完善

吴玉良

(山西焦化集团有限公司，山西 洪洞 041606)



对炼焦煤性价比评价方法的改进及完善

吴玉良

(山西焦化集团有限公司，山西 洪洞 041606)

针对山西焦化公司原炼焦煤性价比评价方法存在的只重视单种煤的结焦性，而忽略了其在配煤炼焦时的地位和作用等问题，补充了体现炼焦煤结焦过程行为、变质程度及适用性(即根据焦炭质量要求，该煤种最大可配用比例)等指标。改进后，对炼焦煤的评价更加准确、合理及贴近生产实际，较好地指导了原料煤采购及炼焦配煤，对降低焦炭生产成本起到了重要的作用。

炼焦煤；性价比评价方法；固软区间；镜质组反射率；适用性指标

性价比即性能与价格之比，是反映物品的可买程度的一种量化的计量方式。炼焦煤是山西焦化公司的主要生产原料，日消耗量1万多吨。目前，公司采购的炼焦原料煤种类较多，分别由十几个矿点及洗煤厂供应，并根据生产需要不断开发新的炼焦煤资源。为此，对公司的炼焦原料煤进行性价比评价，对于指导原料煤采购、开发新煤源及配煤，降低炼焦配煤成本意义重大。

近年来，通过学习借鉴炼焦行业兄弟单位评价方法，把常规工业分析指标、工艺指标及煤岩指标结合起来对炼焦煤质量进行评定，初步建立了评价模型，对于炼焦煤的质量评价起到了积极的推进作用。

在应用过程中，发现该评价方法存在一些缺陷，主要表现在对于炼焦煤只重视单种煤的结焦性，而忽略了其在配煤炼焦时的地位和作用等，因而导致原料煤性价比评价不够全面和准确，不能很好地指导炼焦煤的采购及配用。

针对存在的问题，对原评价方法进行了改进和完善，补充了体现炼焦煤结焦过程行为及变质程度等指标，并将各煤种的适用性(即根据焦炭质量要求，该煤种最大可配用比例)等加入评价体系。改进后，通过8个月的应用，取得较好的效果，对炼焦原料煤的评价相对更加准确、合理，很好地指导了原料煤采购及炼焦配煤，对降低焦炭生产成本起到了重要的作用。

1 原性价比评价方法

1.1 分类别对各种原料煤进行性价比计算

目前，山焦炼焦原料煤有6种类别，分别为焦煤、肥煤、1/3焦煤、瘦煤、气煤和弱黏煤。

各类别评价指标见表1.

表1 5种炼焦原料煤评价指标表

1.2 基准质量指标的选择

对不同类别的煤种各制定一组质量指标作为基准，见表2.

2 原性价比评价方法存在的缺陷

1) 原评价指标体系注重的是单种煤的结焦性，对于各种煤在配煤炼焦时起到的作用未能体现，导致评价不够全面和准确。例如在对焦煤的评价中，由于变质程度偏高的焦煤单独炼焦时，其焦炭反应后强度通常较高，因而出现偏瘦焦煤(编码15)的质量得分高于挥发分20%～28%焦煤(编码25)现象，具体到该公司所用焦煤，则为中*焦煤和平*焦煤(均为焦煤15)的质量得分高于离*焦煤和介*焦煤(均为焦煤25)的有悖常理的现象。

表2 不同类别煤种的质量指标表

2) 煤岩指标只重视混煤程度未能体现煤的变质程度。例如对瘦煤的评价，由于缺少反映变质程度的指标，使得一些变质程度较高的瘦煤(贫瘦煤)，虽然基本上不能单独成焦，但因其低灰、低硫且单一无混煤，质量得分较高，出现其性价比好于变质程度相对较低、结焦性较好的瘦煤现象。

3) 只重视单纯的质量指标，对各煤种是否适用于焦炭质量需要的性能即适用性未能体现。例如一些煤种除硫分指标外，其它指标均较好，质量得分较高，价格也较低，因而得出性价比较高的结论，但实际上该煤种因硫分过高，不适宜多配或无法配用。

以上因素导致部分煤种质量评价不够准确、合理，评价组合指标相近的炼焦煤所得焦炭质量仍有较大差异，甚至出现有悖常理的现象。

3 对性价比评价方法的改进

针对应用中出现的问题，对不同类别的炼焦原料煤性价比方法分别改进如下：

1) 对于中等变质程度煤种，增加了固软区间指标。

固软区间即煤开始软化的温度(T1)与开始固化的温度(T3)之间的范围(T3～T1)，即为胶质体的温度间隔，它表示煤在处于胶质状态所经过的时间，其大小反映了胶质体的热稳定性好坏。温度间隔大，表示胶质体滞留时间长，其中的液相物质热稳定性好，煤粒间有更充分的时间接触和相互作用。反之，温度间隔小，表示胶质体滞留时间短，其中的液相物质对热不稳定，很快分解析出。较宽的固软区间，有利于提高在干馏过程的软融区间，较好地融合煤粒及保证配合煤塑性状态的连续性，对于配煤重大意义。

该公司近期使用的几种焦煤的固软区间测定值见表3.

表3 几种焦煤的固软区间测定值表

由表3可以看出，4种焦煤的固软区间差别较大，介*焦煤和离*焦煤明显高于中*焦煤18 ℃～25 ℃，中*焦煤和平*焦煤的软化温度较介*焦煤和离*焦煤高8 ℃～28 ℃. 因而可以体现出介*焦煤和离*焦煤加热时产生的胶质体热稳定性明显好于中*焦煤和平*焦煤，因其固软区间较高，给“变形煤粒”的接触及黏结创造了良好的条件，在配合煤中具有较高的地位和作用。

将固软区间加入焦煤和肥煤的性价比的评价后，能够较客观、全面地反映出各种煤在配合煤中起到的作用，与各种煤在实际应用中体现出的价值相吻合。修订后该公司7月份进厂焦煤性价比评价及排序，见表4.

表4 7月份进厂焦煤性价比评价及排序表

2) 对于变质程度较高的瘦煤、贫瘦煤的性价比评价，增加了镜质组反射率。

该公司所用几种瘦煤及贫瘦煤结焦性相差较大，其中一些变质程度相对较低的瘦煤如王**瘦煤(镜质体随机平均反射率为1.604)，其具有中等黏结性，炼焦过程中能产生相当数量的胶质体，单独炼焦时能得到块度大，裂纹少，抗碎强度较好的焦炭，为结焦性较好的瘦煤；另有一些变质程度相对较高的瘦煤或贫瘦煤(镜质体随机平均反射率>1.7)，其结焦性较差，单独炼焦时，生成的粉焦多或基本上全部为粉焦。

因此，在瘦煤及贫瘦煤的性价比评价中，增加反映变质程度的指标，可以避免一些变质程度较高、结焦性差，但因其它指标好，使得性价比高于变质程度较低、结焦性较好的瘦煤的现象发生。

反映煤的变质程度的指标很多，常用的指标有挥发分、碳含量、发热量及镜质组反射率等。挥发分、碳含量及发热量等指标虽广泛应用，但它们同时受变质程度和岩相组成两个因素的影响，而镜质组反射率是较为理想的指标，采用它可以较准确地判断煤的变质度。故在瘦煤的性价比评价指标中增加了镜质组随机反射率指标，用以反映煤的变质程度。

3) 增加了煤种可配用最大比例，以体现原料煤是否适用于焦炭生产需要。

在生产实践中发现，只重视原料煤的质量指标是不够的，还需考察该煤种能否适用于焦炭的生产需要，配用该煤种后，焦炭质量指标能否达到要求，能否大量配用等。例如一些煤种除硫分指标外其它质量指标均较好，使用原评价方法质量得分较高，其价格也较低，因而得出性价比较高的结论。但实际情况是该煤种因硫分太高，不适宜多配或无法配用。否则，焦炭硫分指标超标或需配用大量的低硫分煤种造成成本增加。

因此，原料煤的适用性也应加入到性价比评价体系。将原料煤最大可配用比例作为适用性评价的量化指标，可以使得一些因受某项质量指标制约不宜大比例配用的煤种被减去一定分数，从而使性价比评价与生产实际的结合更加密切。

4 改进完善后的性价比评价方法

4.1 性价比评价指标

改进完善后各煤种的性价比评价指标见表5.

4.2 基准质量指标

根据公司目前生产焦炭的质量要求，将原有基准指标进行了修订，并制定了新增评价指标的基准值，见表6.

表5 改进完善后各煤种的性价比评价指标表

表6 修订前后质量指标及基准值表

5 结 论

1) 评价炼焦用煤，重点应在于每一种煤在配煤炼焦时的地位和作用，而不仅在于单种煤的结焦性(指焦炭强度)本身。原料煤性价比评价指标的确定，应在山西焦化公司已有的煤、焦分析项目中选择能够代表各类别煤在配煤中所起到的作用、具有代表性的指标参与性价比评价。

2) 对于中等变质程度的煤种(如焦煤和肥煤)增加固软区间，其大小可以反映胶质体的热稳定性好坏，体现其结焦过程行为，对于配煤意义重大。

3) 对于变质程度较高的瘦煤、贫瘦煤的性价比评价，增加了镜质组反射率，用以反映煤的变质程度，避免一些变质程度较高、结焦性差的煤性价比高于变质程度较低、结焦性较好的煤的现象发生，使得评价更加准确合理。

4) 增加了各煤种的适用性指标(将原料煤最大可配用比例作为适用性评价的量化指标)，可以体现原料煤是否适用于焦炭生产需要，生产出质量合格的焦炭，使得性价比评价与生产实际结合得更加密切，更好地服务于生产。

Improvement of Cost Performance Evaluation Method for Coking Coal

WU Yuliang

In view of the fact that the method of cost-performance evaluation for coking coal in Shanxi coking company attaches too much importance to the coking of single coal, meanwhile ignoring its position and role in coal blending and coking, adds supplementary parameters to the indicators list, such as the coking property, the applicability, the modification during process. The improvement of evaluation method makes the evaluation more accurate, reasonable and close to the actual production, and can better guide the procurement of coal and coking coal blending, has being played an important role in cost reducing.

Coking coal; Cost performance evaluation method; Solid soft interval; Vitrinite reflectance; Applicability

2017-02-02

吴玉良(1964—)，女，河南巩义人，1987年毕业于山西电大，工程师，主要从事配煤炼焦工作，(E-mail)sxjhwyl@sina.com

【TD-9】

B

1672-0652(2017)03-0053-04