焦炭質量全方位預警預控管理機制的建立與實施

李維忠，李訓智，玄冠紅，常宇

（濟南鋼鐵股份有限公司焦化廠，山東濟南250101）

焦炭質量全方位預警預控管理機制的建立與實施

李維忠，李訓智，玄冠紅，常宇

（濟南鋼鐵股份有限公司焦化廠，山東濟南250101）

通過實施煤種礦點質量評價優化、煤焦流程優化與改進及優化配煤結構的試驗等，建立了焦炭質量全方位預警預控管理機制，在保持焦炭質量相對穩定且滿足煉鐵需求的同時，有計劃地實施降成本配煤結構優化方案，年經濟效益約3 600萬元。

焦炭質量；預警預控；管理機制；配煤結構

1 前言

濟鋼焦化廠現有7座焦爐（4座42孔JN43—80型焦爐、1座65孔JN43—804型焦爐、2座60孔JN60－6型焦爐），及相配套的煤氣脫硫、苯精制及焦油加工工藝，具有年產焦炭270萬t、加工焦油10萬t、輕苯4.5萬t、煤氣8億m3的生產規模。為應對外部環境的影響，實施經濟配料結構的戰略要求，深入開展優化配煤結構試驗研究，建立全方位預警預控機制，實現焦炭質量無異議。在保持焦炭質量相對穩定且滿足煉鐵需求的同時，有計劃地實施降成本配煤結構優化方案，取得了顯著的經濟效益。

2 預警預控管理機制的實施背景

隨著煉鐵高爐穩定順行的要求和高爐降成本壓力的逐步增加，對穩定提高焦炭質量的要求越來越高，但由于受煤炭市場、鐵路運輸等不可控因素的影響，穩定提高焦炭質量的難度增大，波動頻次及幅度增加，頻繁出現焦炭質量異議。因此，不斷提高自身應對外部環境變化的能力是焦炭質量長期穩定的保證，迫切需要建立焦炭質量全方位預警預控機制。

3 預警預控管理機制的構建與實施

3.1 引入焦炭質量管理的新理念

濟鋼焦化廠以“積極應對內外部環境影響、力保焦炭質量穩定、實現焦炭質量無異議、實現配煤結構成本最低化”為工作重點，本著“主動出擊，超前預警、全面預控、穩步推進”的工作原則，以觀念創新為先導，在全廠導入“一切為了高爐順行”的焦炭質量管理理念和“配煤結構成本最低化”的焦炭成本管理理念。通過充分發揮焦炭質量管理團隊的集體智慧和核心作用，從進廠煤質量把關與評價、來煤接卸、煤炭倒運、配煤結構管理、配合煤質量控制、焦爐加熱制度管理及干熄焦操作參數控制等各個方面加強管理與調控，逐步建立焦炭質量全方位預警預控管理機制。

煤種礦點質量預警預控

利用焦化廠煤化研究室的工業分析、巖相分析等現有設備，對來煤礦點質量進行分析評價，實施來煤礦點逐批評價把關、每月評價改進的管理措施。對煉焦煤質量進行預警，當來煤礦點質量出現異常變化時，及時將有關信息反饋有關部門進行改善，并根據來煤實際質量情況進行煤種改判，采取相應措施，確保異常來煤礦點得到合理消化配用。

1）將來煤質量的分析評價工作納入正常管理工作中，1 a來根據來煤實際質量情況，對27批來煤進行了改判、預警及逐步消化，督促異常來煤的供應商及時整改。異常來煤改判情況見表1。

2）對所有來煤質量數據進行匯總，建立了來煤質量數據庫，實現對來煤質量歷史數據比對，及時掌握來煤質量的變化趨勢，確保來煤得到合理配用。

3）根據來煤質量情況，每月對煉焦煤質量進行綜合評價，分析煤種礦點質量的變化趨勢，對來煤質量下降及波動大的礦點，提出優化建議，由有關部門督促供應商進行整改，采取停進或控制進廠量等措施，實施煉焦煤礦點的不斷優化。每月完成來煤礦點質量動態評價表，作為現場管理人員對來煤質量把關、接卸、分流及貯存的操作依據。因G值波動大、混煤嚴重而停進的煤種礦點包括：胡屯氣煤、東岳氣煤、南關肥煤、太原西焦煤、太谷焦煤、馬頭焦煤、邯鄲焦煤；由C類焦煤改二類焦煤而質量改善的礦點包括新坡焦煤、大武口焦煤。

4）利用現有試驗焦爐對異常煤種和新礦點進行配煤煉焦試驗研究，確定合理配用方案，減少其配用時對焦炭質量的影響程度。1 a來先后完成了濟陽氣肥煤、鶴壁北瘦煤、聚義焦煤等新礦點以及南關肥煤、圣佛肥煤、太原西焦煤等異常煤種的質量評價和配煤煉焦試驗，確定了配用方案，擴大了煉焦煤資源，合理消化了異常煤種。從配用情況來看，配用后焦炭質量保持穩定，未出現明顯變化。濟陽氣肥煤新礦點投用生產后，有效地緩解了優質肥煤的采購壓力，并且在優化配煤結構降成本實施過程中發揮了重要作用。

表1 異常來煤改判統計情況

5）針對來煤礦點多、批次多等問題，改變來煤質量的抽檢方式，由原來的“優質煤抽檢，劣質煤全檢”轉變為“優質煤全檢，劣質煤抽檢”；并采取增加檢驗人員數量及倒班等措施，提高來煤抽查頻次。堅持對所有進廠焦煤、肥煤和瘦煤進行巖相分析，并結合工業分析數據對來煤礦點質量進行評價，確保來煤質量得到有效掌控，做到合理分流、堆取及配用，避免優質煤突然劣化對焦炭質量產生影響。

6）對來煤礦點質量實施預警預控，采取質量評價的方式，逐步形成來煤礦點質量預警預控管理改進環，見圖1。

3.3 煤種庫存預警預控

圖1 來煤礦點質量預警預控管理改進環

根據計劃配煤結構及各煤槽計劃貯量，建立完善煉焦煤庫存管理制度，對各煤種庫存實施預警預控，及時將煤種庫存信息反饋有關部門，確保計劃配煤結構的正常實施和焦炭質量的穩定控制。為應對外部環境變化帶來的影響，組織深入進行煤種庫存緊張或斷料時的應急配煤預案的試驗研究，最大限度地減少煤種緊張或斷料時對焦炭質量的影響程度，提高快速應對能力。

1）根據各煤種庫存及質量情況，1 a來對煉焦煤庫存預警15次，調整配煤結構46次，實施應急配煤預案8次，在實施過程中較好地應對了煤種庫存緊張或斷料的突發情況，焦炭質量始終保持穩定。

2）為提高應對外部環境變化的能力，做好各煤種庫存緊張、甚至斷料時的應急準備及應急預案，確保焦炭質量的相對穩定。在配煤煉焦試驗及焦爐生產實踐經驗的基礎上，利用小焦爐試驗裝置開展一系列優化配煤煉焦試驗，針對各煤種庫存緊張或斷料時的不同情況，制定了相應的應急配煤結構預案，如低硫肥煤、高硫肥煤庫存緊張時的應急配煤結構預案見表2。

表2 低硫肥煤庫存緊張時的應急配煤結構預案%

3）對各煤種庫存情況實施預警預控，采取煤種庫存跟蹤盤點，應急配煤結構試驗研究、實施及完善，逐步形成煤種庫存預警預控管理改進環，見圖2。

3.4 配合煤質量的預警預控

建立完善煉焦煤貯存、上槽及配用的跟蹤管理制度，在大容積貯槽配煤的情況下，能夠準確掌握配用的礦點及質量情況，實現合理調節，準確配用，確保配合煤質量的穩定。

1）每天對上槽煤種質量、預計配用時間及配量進行跟蹤，針對配用煤種質量情況對配比及時微調，確保異常煤種得到合理消化。

圖2 煤種庫存預警預控管理改進環

2）為提高配合煤的預控能力，進一步提高配煤準確性，在定期校稱的基礎上，對配合煤揮發分等質量指標的理論計算與檢測值實施對比工作，實現各種數據的自動計算與對比，進一步提高配合煤質量的控制能力。

3）利用現有試驗焦爐對配合煤質量進行監控，實現根據試驗焦爐焦炭質量預測大焦爐焦炭質量，實現對焦炭質量的預警預控。針對異常變化情況，迅速采取應對措施，縮短焦炭質量波動周期，控制波動幅度。

4）對配煤盤核子秤實施定期校驗管理，出現異常情況時適當增加校驗頻次，確保配煤準確性。

5）為貫徹落實濟鋼降低鐵前結構成本、實施經濟配料結構的戰略要求，利用試驗焦爐對優化配煤結構、降低配煤結構成本進行了試驗研究。從試驗結果來看，由于2008年11月以來進廠煉焦煤質量整體保持了較好水平，配煤結構成本仍有向下調整的空間。分析認為：在保證來煤質量穩定的前提下，可適當減少優質焦煤和肥煤的配量，相應增加省內煤和低價煤的配量，達到降低配煤結構成本的目的。在濟鋼焦化廠現有貯配煤槽的條件下，根據來煤質量和焦炭質量情況，制定配煤結構優化實施方案見表3。

表3 配煤結構優化實施方案

實施配煤結構方案6后，與2009年計劃配煤結構相比噸配煤成本降低了27.8元，預計月降成本約830萬元，調整配煤結構降成本顯著。

6）對配合煤質量實施預警預控，采取煤種礦點質量跟蹤管理、槽樣抽檢、配合煤煉焦試驗等管理與控制措施，逐步形成配合質量預警預控管理改進環，見圖3。3.5煤焦產線工序預警預控

圖3 配合煤質量預警預控管理改進環

煤焦系統實施產線管理，不斷梳理優化工藝流程，整合配煤、煉焦、熄焦生產工藝，不斷提高工藝過程精準管理與控制能力。

1）對配合煤細度進行標定，確定了配合煤細度的最佳控制范圍。

2）對煤調濕系統進行標定，逐步改善各項薄弱環節，進一步提高煤調濕系統運行的穩定性。

3）對各爐組焦炭質量及爐溫進行對比標定，確定了焦爐加熱制度的優化方案及措施，實施進一步提高焦爐的均勻性和適宜性。2008年9月完成了對各爐組焦炭質量及爐溫進行對比的標定工作，針對標定結果對3#、4#焦爐標準溫度進行了適當調整。

4）對干熄焦運行參數、焦炭燒損率進行標定，適當調整干熄焦風料比，進一步提高了干熄焦的干熄效果，充分發揮干熄系統改善焦炭質量的作用。

5）對煤焦產線工序預警預控，優化工藝控制參數，對煤焦產線流程持續改進，逐步形成煤焦產線工序預警預控管理改進環，見圖4。

圖4 煤焦產線工序預警預控管理改進環

4 結語

焦炭質量預警預控管理機制的建立與實施后，生產過程管理與控制能力及應對外部環境變化的能力得到明顯提高，實現了焦炭質量無異議和配煤結構成本大幅降低的控制目標，年經濟效益約3 600萬元。

Establishment and Implementation of All-round Pre-warning and Pre-controlling Mechanism for Coke Quality

LI Wei-zhong,LI Xun-zhi,XUAN Guan-hong,CHANG Yu
（The Coke Plant of Jinan Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

The all-round pre-warning and pre-controlling mechanism for coke quality was established by optimizing quality evaluation for the ore occurrences of coal rank and the coal-coke process and the experiments of improving and optimizing blending plan.It ensured the coke quality stable relatively and met the requests of iron-making production.At the same time,it carried out the blending plan for reducing cost.The economic benefits reached 36 million Yuan for a year.

coke quality;pre-warning and pre-controlling;management mechanism;blending plan

TF526+.1

A

1004-4620（2010）01-0067-03

2009-07-06

李維忠，男，1966年生，1988年畢業于河北冶金工業學校煉焦化學專業。現為濟鋼焦化廠副廠長，高級工程師，從事焦化工藝技術及管理工作。