干熄焦除塵灰在配煤工藝中的研究與應(yīng)用

呂圣會(huì)，呂玉新，趙永華，張華濤

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東 萊蕪 271100）

干熄焦除塵灰在配煤工藝中的研究與應(yīng)用

呂圣會(huì)，呂玉新，趙永華，張華濤

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東 萊蕪 271100）

焦化廠干熄焦在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生大量的除塵灰，外賣價(jià)低，存在著二次污染和經(jīng)濟(jì)效益低下等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)干熄焦除塵灰和配合煤進(jìn)行灰分、揮發(fā)分、硫分、水分等工業(yè)分析檢測(cè)及對(duì)比，利用小焦?fàn)t進(jìn)行配煤煉焦試驗(yàn)研究，找出最佳配煤方案。按0.5%-1.5%的比例將除塵灰配到配合煤中進(jìn)行煉焦，所產(chǎn)生的焦炭質(zhì)量穩(wěn)定，基本無(wú)影響，既有效節(jié)約了煤炭資源，增加焦炭產(chǎn)量，又實(shí)現(xiàn)了一定的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益。

除塵灰；配煤；配煤方案

1 國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展水平、現(xiàn)狀

隨著鋼鐵工業(yè)迅猛發(fā)展，煉焦行業(yè)也得以快速發(fā)展，煉焦煤的短缺及價(jià)格的上漲，已經(jīng)成為影響焦炭成本的主要問(wèn)題。我國(guó)可煉焦煤儲(chǔ)量為2584億噸，占煤炭總儲(chǔ)量的28%，其中儲(chǔ)量最大的氣煤占我國(guó)煉焦煤儲(chǔ)量的57%，肥煤占14.46%，焦煤占16.89%，瘦煤占12.38%。煉焦煤品種雖然齊全，但是分布不平衡，焦化行業(yè)的發(fā)展已受到煉焦煤資源不足的制約。實(shí)施干熄焦除塵焦粉在焦化系統(tǒng)的閉路循環(huán)和高價(jià)值利用，具有十分重要的意義。

2 技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用條件

2.1 生產(chǎn)線主要概況

泰山焦化公司干熄焦系統(tǒng)根據(jù)焦?fàn)t年產(chǎn)焦130萬(wàn)t的要求，設(shè)計(jì)干熄焦系統(tǒng)的工作負(fù)荷為170t焦/h，在滿負(fù)荷生產(chǎn)的情況下，集塵系統(tǒng)每小時(shí)將收集3t左右除塵灰，每天的產(chǎn)量為60—70噸。

2.2 主要技術(shù)指標(biāo)

1）一級(jí)冶金焦合格率100%；

2）焦炭熱態(tài)強(qiáng)度反應(yīng)性≤28%，反應(yīng)后強(qiáng)度≥65%。

2.3 存在的問(wèn)題或差距

在日益激烈的焦化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，配煤比合理，焦炭質(zhì)量好、成本低是在競(jìng)爭(zhēng)中取勝的基礎(chǔ)，其中成本低尤其重要。但公司在保證焦炭質(zhì)量的前提下，造成焦炭成本居高不下，針對(duì)鋼鐵市場(chǎng)形勢(shì)嚴(yán)峻，經(jīng)濟(jì)下行的現(xiàn)狀，公司煤資源少，資金緊張的薄弱環(huán)節(jié)凸現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)干熄焦除塵灰外銷困難，大量積壓，造成環(huán)境污染，不能實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部循環(huán)利用。

3 工藝及技術(shù)參數(shù)

3.1 原料分析

用配合煤的日常用煤配比進(jìn)行試驗(yàn)，以下為泰山焦化有限公司現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中粉碎配好的配合煤，具體配比如表1所示。

表1 泰山焦化有限公司生產(chǎn)配煤比（%）

3.2 工業(yè)分析

對(duì)配合煤、干熄焦除塵灰進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，檢測(cè)結(jié)果分析看，單種煤中，肥煤的粘結(jié)性最強(qiáng)，瘦煤的粘結(jié)性最弱，而干熄焦除塵灰則具有揮發(fā)分較低，灰分較高的特點(diǎn)，可以正好與配合煤成分起到互補(bǔ)的作用。

3.3 干熄焦除塵灰和配合煤粒度分析

3.3.1 配合煤粒度分析

對(duì)配合煤稱量5000g的煤樣進(jìn)行細(xì)度分析，粒度含量分布在100目-3mm粒度之間，分布狀況符合生產(chǎn)需求。

3.3.2 干熄焦除塵灰粒度分析

對(duì)干熄焦除塵灰稱量5000g的煤樣進(jìn)行細(xì)度分析，粒度含量分布在100目-3mm粒度之間，并且除塵灰＞3mm的百分含量比配合煤的百分含量低4.4%，更加有利于破碎細(xì)度的調(diào)整。

3.4 除塵灰配用方案及方法

3.4.1 除塵灰的配用比例方案

根據(jù)各單種煤的成分分析和焦?fàn)t生產(chǎn)實(shí)際情況，制定干熄焦除塵灰的配用比例方案如表2所示。

表2 泰山焦化有限公司配用除塵灰生產(chǎn)配煤比（%）

3.4.2 除塵灰配用方法

1）將干熄焦每天產(chǎn)生的除塵灰用汽車送至儲(chǔ)煤場(chǎng)，卸置可配合的低灰低硫的單一煤種處單獨(dú)存放。

2）利用備煤車間的鏟車按照配比指令要求的比例，將干熄焦除塵灰與低灰低硫的單一煤種按1：3：3比列充分配合均勻。

3）把配合均勻的除塵灰再與其它單種煤輸送至配煤倉(cāng)再次配合后，形成入爐煤經(jīng)過(guò)破碎加水輸送至備六煤倉(cāng)用于煉焦生產(chǎn)。

3.5 配干熄焦除塵灰煉焦試驗(yàn)研究結(jié)果和分析

小焦?fàn)t試驗(yàn)可以很好的模擬大焦?fàn)t煉焦，通過(guò)對(duì)添加不同比例的除塵灰配合煤的質(zhì)量和焦炭質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量比對(duì)，可以預(yù)測(cè)配用除塵灰工業(yè)化生產(chǎn)的焦炭質(zhì)量，使生產(chǎn)的焦炭質(zhì)量得到有效控制并保持穩(wěn)定。

3.5.1 配煤焦炭試驗(yàn)研究結(jié)果和分析

按不同比例配入干熄焦除塵灰進(jìn)行配煤煉焦，焦炭成分的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采取干熄焦除塵灰進(jìn)行配煤煉焦時(shí)，焦炭的灰分都略高于空白試驗(yàn)焦炭灰分，主要是因?yàn)楦上ń钩龎m灰的灰分高造成的，隨著除塵灰配用量的不斷增加，焦炭灰分也在呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而焦炭冷態(tài)強(qiáng)度M 40、M25、M 10和熱態(tài)強(qiáng)度CRI、CSR在配入干熄焦除塵灰0.5%-1.5%時(shí)的變化幅度不大，但當(dāng)干熄焦除塵灰配入量為＞2.0%時(shí)，焦炭灰分試驗(yàn)結(jié)果與工藝標(biāo)準(zhǔn)偏差較大。因此，當(dāng)配入≤1.5%的干熄焦除塵灰進(jìn)行煉焦，焦炭質(zhì)量趨于穩(wěn)定，符合公司一級(jí)冶金焦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4 技術(shù)比較

該項(xiàng)目采用干熄焦除塵灰替代部分貧瘦煤，按照0.5-1.5%比例回配到入爐煤中再基礎(chǔ)性煉焦的工藝技術(shù)，主要技術(shù)指標(biāo)滿足一級(jí)冶金焦質(zhì)量要求：

1）一級(jí)冶金焦合格率100%。

2）焦炭熱態(tài)強(qiáng)度反應(yīng)性≤28%，反應(yīng)后強(qiáng)度≥65%。

3）焦化公司配合用貧瘦煤的市場(chǎng)價(jià)格為1050元/噸，現(xiàn)將除塵灰按1.5%配入量替代貧瘦煤回配煉焦，每年可創(chuàng)收1360余萬(wàn)元。

5 結(jié)論和建議

干熄焦除塵灰回配煉焦工藝對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)廢棄物零排放，以最小的資源和環(huán)境成本，追求最大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益具有重要而長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。不僅除塵灰得到了高價(jià)值利用，而且在節(jié)約煤源、增加焦炭產(chǎn)量等方面產(chǎn)生了直接經(jīng)濟(jì)效益，具有顯著的社會(huì)效益和環(huán)保效益，具有非常重要的推廣價(jià)值。