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6m焦炉配用艾矿中煤返洗煤的生产实践

2018-02-22夏雷雷王雪超

新疆钢铁 2018年4期
关键词:八钢炼焦焦炉

夏雷雷,王雪超

(宝钢集团八钢公司炼铁分公司)

1 前言

近年来为应对钢铁行业持续低迷的形势,八钢炼铁系统积极探索在保证焦炭质量满足2500m3高炉顺行情况下,降低炼铁成本的措施,在炼焦系统生产过程中探索使用自有煤矿艾矿中煤返洗煤,最终实现使用艾矿中煤返洗煤替代部分其它焦煤。为此,在60kg试验焦炉进行了试验研究,确定了满足八钢2500m3高炉生产用焦炭的配煤结构。

2 试验讨论

以八钢2500m3高炉焦炭质量指标为依据(焦炭质量:d<12.80%、40>89.0%、粒度>54.00mm),根据艾矿中煤返洗煤煤质指标、反射率分布图、单种煤炼焦指标、月产量及现场生产数据制定了几组配煤试验方案。

2.1 试验条件

60kg试验焦炉结焦时间为17h;装煤量(湿基)44kg;配合煤细度80%~82%,装煤方式为散装;装煤时两侧炉墙温度为800℃;焦饼中心温度930℃;加热最终温度为1050℃。

2.2 单种煤相关数据

艾矿1#煤中煤返洗煤浮沉试验指标见表1。

艾矿2#煤中煤由于量少且回收率过低,最终没有返洗。艾矿1#煤中煤可选性及中煤返洗煤加工成本,灰分控制在18%为宜,此时可选性为难选。根据生产中煤情况,只返洗艾矿1#中煤,中煤产率22%,中煤返洗回收率30%。

表1 艾矿1#煤中煤返洗煤浮沉试验指标

根据艾矿1#煤中煤返洗煤浮沉试验数据,最终确定1#煤中煤返洗煤灰分控制在18%,60kg焦炉试验使用的煤样全部来自灰分为18%的艾矿1#煤中煤返洗煤(简称艾矿中煤返洗煤),艾矿中煤返洗煤煤质及炼焦数据见表2、表3及图1。

表2 艾矿中煤返洗煤煤质数据

表3 艾矿中煤返洗煤炼焦数据 %

图1 艾矿中煤返洗煤镜质组反射率分布图

由表2、3、图1数据得出:

艾矿中煤返洗煤是高灰分、高挥发分、低硫、强粘结性、结焦性较差的肥煤,且反射率分布较宽,最大平均反射率1.105%,可能混有少量焦煤。

2.3 试验数据分析

根据单种煤煤质、炼焦指标、反射率分布图、月产量及现场生产情况制定4组配煤试验方案(表4),其中方案1为生产配比。

在进行的4组试验中,以试验方案1生产配比为基础,使用艾矿中煤返洗煤3%逐渐增加至7%替代其它煤种,同时蒙古主焦煤、乌海煤、山西煤比例做相应调整的对比试验,寻找在配入艾矿中煤返洗煤情况下适合八钢焦化生产的配煤结构。

(1)从煤质数据中可以看出,艾矿中煤返洗煤由3%逐渐增加至7%时,与试验方案1对比,配合煤灰分升高明显,在5%时挥发分与值有所升高,硫分明显降低,其它指标没有明显变化。

表4 60kg小焦炉炼焦试验数据

(2)从焦炭质量数据看出,艾矿中煤返洗煤由3%逐渐增加至7%时,与试验方案1对比,焦炭冷态强度均有不同程度升高,平均粒度基本稳定,而焦炭灰分均有明显升高。当艾矿中煤返洗煤配入5%时,焦炭40明显升高,达到86.0%。

(3)经过60kg试验焦炉炼焦试验数据与6m焦炉炼焦生产数据对比分析,同配比情况下6m焦炉生产焦炭冷态强度比60kg小焦炉生产焦炭冷态强度高出6%个点。通过试验数据可以看出,当艾矿中煤返洗煤配入量由3%增加至7%时,焦炭灰分超出要求,M40、平均粒度可以达到高炉生产用焦质量要求。

3 工业生产实践

根据60kg试验焦炉配煤炼焦试验结果,试验方案3焦炭冷态强度最好,但灰分也明显升高至13.07%。为减少生产中焦炭质量波动,综合考虑多种因素原影响在2017年11月下旬生产实践中使用了试验方案2,并完全按照试验的配煤方案配比。生产过程中由于受其它焦煤库存的影响,焦炉生产中共计调整6次生产配比,具体生产指标见表5。

表5 6m焦炉炼焦生产数据

使用艾矿中煤返洗煤3%所炼焦炭在2500m3A高炉生产使用,自产焦炭比例均为75%,且高炉使用自产焦炭7个阶段与6m焦炉炼焦生产7个阶段全部对应,有关A高炉生产指标见表6,图2。

表6 八钢A高炉生产相关数据

图2 A高炉生产指标

4 生产实践效果

对6m焦炉焦炭质量及A高炉生产指标分析:

(1)6组不同生产配比中艾矿中煤返洗煤均配入3%后,相比6m焦炉未使用中煤返洗煤的生产配比配合煤灰分明显升高,其它配合煤指标没有明显变化。焦炭灰分均有所升高,生产配比方案7焦炭灰分升高至13.29%,升高0.71%。焦炭冷态强度、平均粒度与前期生产配比相对稳定。

(2)没有配入艾矿中煤返洗煤时,A高炉利用系数 1.84 t/m3.d,煤比 85kg/t,K 值 3.97,压差 135kPa。当6组生产配比中艾矿中煤返洗煤均配入3%,在此期间,A高炉使用自产干焦比例与前期相同在75%,A高炉利用系数在1.78~1.95 t/m3.d,煤比在99~123 kg/t,K 值在4.01~4.27,压差在133~138 kPa,使用艾矿中煤返洗煤期间虽然A高炉炉况有所波动,但整体状况平稳。

5 结论

(1)艾矿中煤返洗煤是高灰分、高挥发分、低硫、强粘结性、结焦性较差的肥煤,且反射率分布较宽可能混有少量焦煤。浮沉试验可知艾矿中煤返洗煤可选性为难选。中煤产率22%,中煤返洗回收率30%,且反射率分布较宽,最大平均反射率1.105%,可能混有少量焦煤。

(2)通过60kg试验焦炉炼焦试验和6m焦炉炼焦生产证明,在配煤炼焦过程中使用3%艾矿中煤返洗煤炼焦是可行的,并且焦炭各项指标(焦炭灰分除外)均达到了预期要求,符合2500m3高炉生产用焦质量标准。

(3)在6组生产配比中艾矿中煤返洗煤均配入3%时,A高炉使用自产干焦比例在75%,生产过程中A高炉利用系数1.78~1.95 t/m3.d,煤比99~123 kg/t,K 值 4.01~4.27,压差 133~138 kPa,A 高炉炉况基本处于稳定状态。

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