摘要:伴隨著高爐大型化和富氧噴煤技術的廣泛應用,各國對焦炭質量提出了越來越高的要求,這些要求包 括低灰、 低硫、 低水分、 更高的冷態機械強度和更低的熱反應性等, 而焦炭質量的優劣主要取決于煉焦煤的性質。 因此,通過優化管理提高煉焦煤的質量作為現代煉焦行業的基本問題,越來越受到煉焦工作者的重視。
關鍵詞:煉焦煤 質量 優化
由于高爐容積日趨增大和噴煤量日漸提高,焦炭在高爐冶煉中扮演的角色發生了很大的變化,高爐煉鐵對焦 炭質量指標的要求也越來越高,這些指標至少應當包括更高的冷熱態機械強度、更低的熱反應性、低灰、低硫和低且穩定的水分,而焦炭質量的優劣主要取決于煉焦煤的性質。但是,煉焦煤資源稀缺的現狀限制了我國煉焦工業的發展, 據統計, 我國煤炭資源可開采儲量為1891億噸,但煉焦煤的儲量占全國煤炭貯量的百分比僅為25.28%, 主要煉焦煤種 (焦煤和肥煤) 的儲量又在煉焦煤儲量的40%以下。所以,僅靠提高主焦煤的配比來提高焦炭質量是不科學,也不經濟的。現在我國焦炭生產能力已超過3億噸。近年來,全國規模以上煉焦企業生產焦炭的能力同比以超過10%的速度穩步增長。按這種發展態勢估計,我國煉焦煤資源很快就會出現供應緊張的局面。所以,我們應依靠配煤煉焦科技進步,加強配煤管理,逐步減少主焦煤的配比,而又不影響焦炭質量,甚至有所提高, 有效促進我國煉焦工業的可持續發展。
煉焦煤的性質是決定焦炭質量的基本因素。所以選擇適當的煉焦煤及其配比是提高焦炭質量的重要要措施。 但是,由于我國是一個煉焦煤分布不均且優質煉焦煤短缺的國家,因此,焦化廠需從煤的供應、接受、貯存到使用等環節進行系統的精細化管理,才能使焦炭質量得到提高。
1 煉焦用煤的供應
焦炭質量的優劣主要取決于煉焦煤的性質。所以,合理選擇煉焦煤基地是保障焦炭質量的重要要措施。煉焦 煤基地需具備的理想條件是:煤質好(含碳高,灰分少,含硫低,可磨和可選性好,粘接性好等)、性能穩定,供 應量穩定,價格適中,爭取運距短等。
2 加強來煤驗收
來煤的接受是焦化工藝的第一道工序,在接受來煤時應注意以下幾點:
2.1 由單位質檢部門對每批來煤按煤種分別抽檢, 并與來煤單位的煤質分析數據對比, 煤種核實無誤后方可接受,如質量不合要求,應視具體情況及時處理。質量驗收合格后,應根據來煤的煤種不同,要分別接受,并卸到指定位置,防止不同煤種在卸煤過程中互混。
2.2 煤場料堆細分后,各煤種按質量相近的原則堆放。 在更換新的料堆時,要進行料堆取樣化驗,預測焦炭的強度, 按照配煤成本低、焦炭質量好的原則尋找出最佳配比用于生產。
2.3 來煤使用單位(焦化廠)對每批來煤(翻車機處)也要分別采樣留存,當焦炭質量發生波動時,對可疑煤種 的煤樣另外進行采樣分析、對比,必要時,對照煤場用煤地點,對可疑煤種同時進行有針對性的抽檢,兩處煤樣 的化驗指標與質檢部門的化驗指標要一致。
2.4 焦化廠對配煤盤各單種煤在配合前進行日常采樣備份(質監部門也可在這個環節對來煤進行二次抽檢),當 焦炭質量波動時,可對備份煤樣有針對性的進行化驗、分析,既檢查了煤場送煤、上料情況又可對各單種煤質量 進行篩查。
3 來煤的儲存
在煤場儲存有相當數量的煤,煤場管理的好壞,將直接影響到配煤的準確性以及焦炭的質量, 因此,儲存煤時有如下要求。
3.1 儲煤場應有足夠的容量,以保證有一定的儲煤量,使焦爐生產能連續、穩定、均衡的進行。儲煤場的大小應 能提供各種煤分別堆、取、儲的可能性,也就是堆、儲與取用分開,所以每種煤需設置 2-3個儲煤區。為了提供 煤場裝卸、倒運機械的維修場地,煤場的長度應比有效煤堆長度約長十多米。一般大中型焦化廠應有不低于 15天的儲煤量。
3.2 煤場的地坪應做妥善的處理,必須要有良好的排水條件。根據地下水位的高低,煤場土質及工廠的條件, 可采用自然地坪,煤渣夯實,隨時夯實灌漿,原土打夯、素土夯填以及混凝土等方式。處理地坪時,必須考慮坡 度,保證雨季排水暢通。否則,煤堆容易塌落,或造成配煤水分波動大而影響焦爐操作及焦炭質量、產量。煤場 地坪排水一般應由中部向兩側流動。
3.3 要確保不同煤種的煤單獨存放。 對于同一種煤, 為了消除和減少由于不同礦井和礦層來煤所造成的煤質差別, 在儲存過程中,應盡量混勻,通常采用“平鋪直取”的操作方式,即在存煤時,沿該煤種的場地由低向高逐漸地 平鋪堆放,取用時,沿該煤堆的一側由上向下直取。同時,面對精煤灰分和硫分無法滿足技術要求的現實,焦化 廠可將焦煤、肥煤按高硫和低硫、1/3焦煤按高灰分和低灰分進行分開堆放、分開使用,來控制和穩定焦炭灰分、 硫分。
3.4 儲煤場要定點、編號,建立“來煤登記薄”,專門記錄來煤的牌號、產地、來煤的日期、數量以及來煤堆放 的位置等信息。
3.5 由于煤場不斷變動,必須建立健全交接班制度,交班時當面交情來煤及煤場情況。同時,各種煤的卸煤場地 必須保持清潔,更換堆煤場地時要徹底清掃。這樣才能做到煤種清楚,配煤質量穩定。
3.6 煤的儲放時間不能過長,以免氧化。特別是低變質程度的煤氣孔率高,吸附氧多,更易被氧化。煤被氧化后, 其結焦性變差,發熱量降低,揮發分、碳和氫的含量降低,氧的含量和灰分增加,燃點降低,對煉焦不利。若存 放的時間過長,煤氧化所產生的熱量不能很快散發,易發生自燃。因此,應規定各單種煤允許的堆放時間,并按 計劃取用。煤的氧化除和煤種有關外,還和氣溫及煤場的通風條件有關。