低粘结煤对捣固炼焦影响分析及对策

马萍玲

(青海盐湖镁业有限公司,青海 格尔木 816000)

青海盐湖镁业有限公司(以下简称“公司”)焦化厂是金属镁一体化循环经济中的重要项目之一，设计焦炭产量240万t/a，采用4个60孔焦炉布置在同一条中心线上，4个炭化室高5.5 m的JNDK55-07型捣固焦炉。炼焦炉相配套建设两套新型湿法熄焦系统和两套160 t/h干熄焦装置。正常生产时采用干熄焦，湿法熄焦系统作为备用。焦煤在产业链中实现了“吃干榨尽”，洗煤过程中产生的煤泥、煤矸石运输至动力厂产生蒸汽或发电；焦炉煤气经天然气置换后运输至甲醇厂生产甲醇；焦油出厂外售；焦炭和石灰在电石炉熔融状态下生产出电石。

1 煤质的粘结性的影响

煤的粘结性指烟煤在受热时本体粘结或与外加惰性物质粘结的能力，它是评价工业用煤特别是炼焦煤的主要指标。煤的结焦性是煤隔绝空气受热后生成具有一定块度和足够优质焦炭的能力，是煤在干馏时能够结成焦炭的性能，即焦炭的强度和块度等性能。煤的粘结性是煤是否具有结焦性的先决条件，煤的粘结能力在一定程度上反映煤的结焦性。弱粘结性的煤结焦性能一定很低，没有粘结性的煤就不存在结焦性。

炼焦煤的粘结指数反映炼焦煤热加工的特性,粘结指数是评价炼焦煤一项重要指标。煤的本质因素就是煤的粘结性,煤的结焦性也和煤的粘结性密切相关。炼焦煤的粘结指数的准确检测,反映炼焦煤质量，对于判定煤种,合理利用煤资源优化配煤及组织炼焦生产起着至关重要的作用。

2 配合煤煤质要求

对于焦化生产来说，确定一个好的配煤比是非常重要的，配煤比需要配煤试验来确定，焦化单位对配合煤煤质指标控制要求如表1。

表1 煤质指标Tab.1 Index of coal quality

公司所用炼焦煤是采用乌海的精煤和经过洗选的木里煤,由盐湖选煤厂的硬、软质煤经皮带输送机运送至焦化厂备煤设施的转运站。炼焦煤配比后，送至焦化焦炉。捣鼓侧装焦炉，装炉煤为配合煤。备煤设施送来的配煤装入煤塔。煤塔内煤经计量后由装煤车送至炭化室内，配合煤在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼生产焦炭和荒煤气。成熟的焦炭由推焦机推出，经拦焦机导入焦罐车内(或熄焦车内)进行熄焦作业(工艺流程如图1)。炼焦系统包括备(配)煤系统、筛焦系统、煤气净化系统和辅助生产设施，干法熄焦装置处理能力为2×160 t/h。

图1 炼焦工艺流程简图Fig.1 Flow chart of coking process

3 炼焦煤质量控制

炼焦煤间断地不定时进厂，依据炼焦煤火车进厂时间点，对进厂焦煤分别进行火车采样、储煤仓内人工采样、2号煤仓皮带采样、进焦化厂皮带采样和火车车皮上人工采样。表2为2020年炼焦煤粘结指数统计数。

表2 2020-01～03炼焦煤粘结指数统计表Tab.2 Statistics of caking index of caking coal from January to March in 2020

进焦化厂炼焦煤粘结指数测定进行两化验室检测数据对比，两化验室检测焦煤G值差值均在标准允许误差范围之内(≤4)。焦煤的粘结指数值达到进厂焦煤采购合同指标要求>65，而气煤的粘结指数值不符合进厂气煤采购合同指标要求≥65。

4 入炉煤质粘结低，出现推焦困难

焦化厂进厂使用木里1/3焦煤和苏里气煤按1/3焦煤和气煤进行90%:10%配煤比。入炉煤质指标如表3。

表3 入炉煤质指标(2020)Tab.3 Quality index of coal in furnace(2020)

炼焦煤的粘结指数波动较大，粘结指数偏低，未达到炼焦煤规定指标要求。入炉煤粘结指数平均为48,入炉煤的粘结指数降低，收缩度减小，导致焦饼的收缩程度不够，焦饼与炭化室墙面之间产生缝隙。那么推杆的推力不仅对炭化室底部产生摩擦力，而且对炭化室墙面也产生很大摩擦力。摩擦力阻止焦饼移动，即焦饼移动困难，费力或推不动。陆续出现焦炉推供困难现象。如：2020-03-21 139#、130#、125#；2020-03-25 187#、193#；2020-03-26 172#、231#；2020-03-28 124#；2020-03-29 156#、161#，严重影响了焦化厂正常生产，具体情况如下:

(1)由于入炉煤粘结指数低推焦阻力增大，造成焦炉炉墙串漏，炭化室炉墙损坏。

(2)推焦困难造成拦焦车导焦栅、炮焦车等设备易损坏导致检修次数增多和检修不确定性。

(3)入炉煤粘结指数较低，焦炭收缩率降低导致焦粉量由3%增加到10%，焦粉含量过大。有时出现机焦侧垮焦，岗位推焦装煤操作时间增加。

5 制定相应的措施

(1)严格控制进厂炼焦煤质量，达到炼焦煤质量指标要求，保证配合煤质量。

(2)不同供应商不同煤种应分堆煤仓存储放置，避免不同的煤互相污染，影响煤质粘结指数值，便于煤的质量调查追溯。若条件限制，无法拥有相应煤仓的，一定要求同一仓内焦煤和气煤分开堆放。

(3)不定期清理煤仓仓底煤灰，放置时间越长煤灰含量越高，会导致仓内煤质粘结指数偏低。

6 结论

炼焦煤质量不稳定，煤质粘结指数值忽高忽低，煤质粘结指数偏低是导致炼焦时不宜结焦，推焦困难的主要原因，对生产影响较大。通过以上措施实施，改善炼焦煤质量，稳定炼焦煤粘结指数值、稳定配煤比例，便于备煤操作和生产管理。捣固炼焦生产，只有在稳定、适合的配合煤质量情况下，才能避免出现推焦困难，才能保证焦炉稳定，减少设备事故，从而进一步保证焦炭质量和产量。