优化配煤系统来提高配煤准确度

李晶晶

（河北峰煤焦化有限公司，河北 峰峰 056202）

0 引 言

焦炭可起到还原剂、热源和骨架的作用。在生产焦炭的过程中，将气煤、肥煤、焦煤和瘦煤按照一定的比例合成混合煤，然后，在焦炉中进行高温炼焦。

在炼焦过程中，混合煤配比的准确度将直接影响焦炭的质量，因此，提高炼焦配煤的准确度对于降低焦炭的成本有着极其重要的意义。

1 工艺简介

河北峰煤焦化公司生产准备车间承担着为焦炉制备装炉煤的任务。由贮煤场运来的单种煤，在配煤仓顶经可逆带式输送机分别布入16 个φ8 m 的双曲线斗嘴配料槽内。配煤槽双排布置，每排8个，均匀的分布在A、B 两列皮带上。

配煤槽总贮存量约为8 800 t，相当于顶装焦炉一昼夜的用煤量。配煤秤下料口设置自动配煤装置，每套装置由电子秤称量带式输送机、自动控制系统等组成。

由于焦炭硫分的指标波动较大，故选用硫分差百分比作为衡量依据，硫分差百分比=（配合煤实际硫分—配合煤理论硫分） /配合煤理论硫分，当硫分差百分比≥10%时，视为超标。

2 存在问题及原因分析

针对存在的单种煤水分、下料口、空气炮、皮带、配煤比例等因素影响自动配煤系统的问题进行了分析。

2.1 单种煤水分

由于各单种煤的产地和货源不同，其水分的指标波动最大，一般在8%～14%。当煤种的水分偏大时，极易在配煤仓中出现粘煤现象，电子秤会显示下煤间断，故需使用空气炮对其进行吹扫。

在冬天时，更易出现仓冻现象，即使使用空气炮也吹不下粘煤，致使无备用仓，导致频繁地更换煤种配比。

2.2 下料口

配煤仓电子秤皮带宽度为1 000 mm，其下料口为锥形收口，当煤种配比较大时，下料口处会出现堵塞不下煤、电子皮带秤尾部余煤多等现象，直接影响了配煤的准确性。

通过对比一期的配料秤，生产准备车间的电子秤皮带存在宽度较窄、收口较小的问题，与其储存能力不相符，大大影响了下煤速度。

2.3 空气炮

煤料在配煤仓中易出现起拱、粘煤、挂煤、堵塞等情况，严重影响了配煤的连续性，最终影响了配煤的准确性。

在配煤仓现场，当空气炮按钮下煤不利时，需现场人员走至该仓空气炮处进行振动。由于下煤不利的配煤仓多，而现场配备的人员少，导致对空气炮的振动不及时，使得下煤的时间长，影响了配煤的准确性。

2.4 皮带

电子皮带秤的计量是一种极其复杂的动态计量，影响其称量准确度的因素主要包括皮带的速度和跑偏、皮带的弹力模量随温度和使用时间的变化情况、对皮带的管理和维护等。

皮带跑偏会导致电子秤零点计量的偏差，从而影响下煤的准确性。生产准备车间皮带跑偏现象严重，每班生产结束后，使用中的14 个配煤仓70%以上都会出现跑偏现象。

由于防跑偏装置全部安装在防护罩附近，当电子皮带秤跑偏时，防护罩会阻挡跑偏轮的校正，导致无法实现跑偏的自动调整。

2.5 配煤比例

由于配煤的比例直接影响其准确度，因此，配比量越小，电子秤产生波动，下料量不稳定；配比量越大，电子秤上下限差值增大，误差率偏高。

3 改进措施

针对影响配料秤准确性和稳定性的情况，从以下几个方面进行改进。

（1） 严控进厂煤的指标，科学管理煤场，从源头上控制单种煤的水分。新来煤种不直接上仓，经控水一段时间后再上仓。

（2） 参照一期配料秤的上煤稳定度，将原配料秤宽度为1 000 mm 的皮带改为1 100 mm，加宽了受煤面积。把配料秤下料口由原来的锥形收口，改为方形直口，加大了下料口，减少了堵料现象。

（3） 针对空气炮使用频繁、现场人员看顾不及时的情况，将在配料秤现场操作的空气炮安装到中控室进行配合操作，缩短了因下煤不利影响运行的时间。

（4） 针对因皮带跑偏而影响配料秤称重准确性的因素进行改造，从上皮带防跑偏安装改到下皮带防跑偏安装，从而保证了配料秤的准确性。

（5） 针对配煤比的影响，首先，选用频率范围较大的电机，可以保证下煤的连续性。其次，优化配煤比，设定适宜的配煤比范围（6%～28%），保证了上煤的准确度。

4 改造后的效果

2020 年3 月，利用生产间隙对配料秤下料口进行了改造，正常上煤时段，现场皮带工操作空气炮的单班次数由400 多次减少为中控操作的1～2次，现场操作为0 次。

本公司科技研发中心统计的数据对比见表1。

表1 数据对比Table 1 Data comparison

由表1 可以看出：入炉煤硫份＞10%的煤样，其波动数据明显降低，入炉煤硫份波动率由2019年全年的11.71%减少为2020 年全年的3.97%，配煤的精准性得到了有效提升，焦炭质量的稳定性进一步加强，为公司减少了不必要的经济损失。

5 经济效益

（1） 超过正常范围的硫份平均值降低了6.78%。2019 年5、6、7 月超过正常范围的硫份平均值为11.37%，2020 年5、6、7 月超过正常范围的硫份平均值为4.59%，所以，硫份平均值降低11.37%-4.59%=6.78%。

（2） 每天减少硫份不合格焦炭量为420 t。即212 孔×39 t×0.75×6.77%=420 t。

（3） 按照焦炭销售合同结算方式，焦炭硫份每超0.01%每t 扣5 元计算，全年最低创效约76.65 万元。即 420 t×365 d×5 元 /t=76.65 万元。

6 结 语

炼焦过程中煤种配比的准确性直接影响焦炭产品的质量，影响配煤准确度的因素很多。通过采取控制来煤水分、优化配煤比例、改造下料口及扩大电子秤皮带宽度、减少皮带跑偏、强化员工素质、加强设备管理等措施，使入炉煤硫份波动率由2019 年全年的 11.71%减少为 2020 年全年的3.97%，配煤的精准性得到了有效提升，收益提升约65 万元。