安鋼高硫焦煤的應用實踐與效果

李向林，牛洹濤，張善學，劉思沛，高鋒林

（安陽鋼鐵股份有限公司 焦化廠，河南 安陽455004）

1 前言

隨著鋼鐵工業對煉焦煤的開采利用，目前我國煉焦煤資源中的低硫煤出現了短缺，而目前市場高硫煤硫分每升高0.1%，煤價便宜20元/t，因此，為生產優質、合格焦炭及進一步降低焦炭成本，應用高硫煤煉焦尤為必要。

安鋼2 200 m3、2 800 m3、4 800 m3高爐相繼投產后，煉鐵對焦炭硫的消化能力顯著提高。根據安鋼安排，結合資源狀況，安鋼焦化廠分階段、分系統逐步提高高硫煤的配入量。硫分＞1.5%的高硫煤進廠使用比例由2012年的25.45%提高到2013年10月的31.58%，2013年1—10月比2012年多用29.32萬t高硫煤（安鋼目前進廠高硫煤與低硫煤加權差價在180元/t左右），僅2013年多使用的高硫煤，比2012年降成本約5 300萬元。

安鋼焦化廠成功搭配使用部分高硫煤資源，尤其是結焦性能好的高硫焦煤的開發使用，不僅有效降低了焦炭成本，焦炭強度也有明顯提高，同時也減少了對傳統強勢高成本煤資源（天安、柳林煤等）的依賴。

2 高硫焦煤對配合煤及焦炭質量的影響

安鋼焦化廠選取了4個礦點為高硫焦煤主要來源，對其單獨存放，及時了解煤質指標，跟蹤高爐對高硫煤使用后的反應情況，逐步增加高硫焦煤的用量。2013年高硫煤質量指標見表1。

表1 2013年高硫煤質量指標

2.1 煤巖配煤更加趨于合理

安鋼焦化廠以煤巖配煤為理論指導，配合小焦爐試驗，在保證焦炭質量的前提下，用高硫主焦煤替代部分一類主焦煤。按照煤的牌號，焦煤可以分為15、24、25焦煤，在使用高硫焦煤前，焦煤主要集中在牌號25焦煤。通過高硫焦煤使用，使焦煤牌號豐富，完善配合煤煤巖彌合性，改善配合煤結焦過程不同溫度的連續性，達到提高焦炭質量及質量穩定性的目的。

2.2 硫分升高

煤中的硫分約60%～70%會轉入焦炭。由于高硫焦煤的使用，導致了焦炭的硫分升高。為減少對高爐操作的影響，采用分階段逐步提高焦炭硫分的方式，在高爐可以接受的情況下實施下一階段。各階段對焦炭硫分的要求為：第一階段，二、三、四煉焦0.85%，五煉焦0.80%；第二階段，二、三、四煉焦0.90%，五煉焦0.85%；第三階段，二、三、四煉焦0.95%，五煉焦0.90%。

2.3 黏結性更高，整體結焦性更好

高硫焦煤雖然硫分較高，但其黏結指數也很高，黏結指數具有可加性，故采用高硫焦煤替代部分一類焦煤后，提高了配合煤的黏結指數，進一步改善配合煤在焦爐中形成焦炭的結焦性能，也提高了焦炭質量。

2.4 資源多元化，降低成本

采用高硫煤資源，拓寬了進廠煤資源，在主焦煤的使用上有了更多選擇，采購資源的多元化也為焦炭生產穩定提供了保障。2013年以來，由于高硫煤降價幅度較大，決定采用本區域的眾力、申礦主焦煤與山西地區的高硫焦煤配合使用，成功替代了部分高價天安焦煤，不僅降低了成本，還提高了資源安全性能，取得了良好效果。天安煤月計劃量由原來3萬t壓縮到目前1萬t，每月可節省采購費用140萬元。

3 應用效果

3.1 焦炭主要質量指標提高

2013年逐步提高高硫煤使用比例后，焦炭主要質量指標特別是灰分、M10、M40較2012年有了較大幅度的改善。全廠焦炭質量灰分改善0.24%，M10改善0.78%，M40提高2.84%。四煉焦焦炭抗碎強度（M40）2013年 8、9、10月平均分別為 87.61%、87.61%、88.14%，連續3個月創歷史最好水平；五煉焦（7 m焦爐）焦炭質量達到行業最好水平。

焦炭質量指標對比見表2（2013年為1—10月平均指標）。

表2 安鋼焦化廠焦炭質量指標 %

3.2 焦炭質量穩定

進入2013年，在保證焦炭質量指標改善的同時，焦炭質量的穩定性也都有了顯著提高。與2012年相比，灰分穩定率提高了6.25%，硫分穩定率提高了14.61%，M10穩定率提高了6.4%，M40穩定率提高了0.62%。

3.3 配煤成本降低

安鋼焦化廠五煉焦車間7 m焦爐焦炭供應大高爐，對焦炭質量指標要求高且非常嚴格。為滿足要求，安鋼焦化廠相應對7 m焦爐用煤也提出了較高的要求。

最初，7 m焦爐焦煤肥煤配比達77%，且均為高價低硫煤，配煤成本明顯偏高。通過配煤結構的優化，用山西地區高硫焦煤和高硫1/3焦煤分別替代平頂山焦煤和河北地區低硫1/3焦煤。焦煤比例由原來47%降到42%，肥煤比例由30%降到28%，配合煤成本降低62元/t，7 m焦爐全年配合煤成本降低上億元。7 m焦爐配煤結構優化前后對比見表3。

表3 安鋼7 m焦爐優化前后配煤結構 %

4 結語

2013年安鋼焦化廠在以煤巖配煤為指導的前提下，以低價的高硫焦煤替代部分高價的一類主焦煤，不僅降低了鐵前生產成本，拓寬了進廠煤資源，同時焦炭的各項質量指標和穩定性也得到了提高，為煉鐵高爐順行提供了保障。需說明的是，采用高硫焦煤后，由于入爐煤硫分含量升高，導致焦爐荒煤氣中含硫量升高，對化產車間荒煤氣脫硫生產產生了一定的影響。如燃氣車間的脫硫工序，以前荒煤氣中含硫量低時，脫硫工序的脫硫劑可使用半年以上，采用高硫焦煤后，縮短了脫硫劑的使用壽命1～2個月，增加了一定成本，但相比使用高硫焦煤后配合煤結構成本的降低而言，此問題大可忽略。