張建國
摘 要:目前,焦煤公司無煙洗末煤主要應用于鋼鐵企業(yè)燒結和高爐噴吹,但由于哈斯可磨系數(shù)較低,造成鋼廠在制粉過程中能耗較高,制粉率偏低,多數(shù)鋼廠只能用于燒結,因此市場占有率相對較低,這將成為后期制約焦煤公司噴吹煤銷售的主要因素。此次調查研究旨在通過詳細調研焦煤公司洗末煤具體的可磨情況,同時結合目前鋼廠的實際生產(chǎn)工藝要求,提出相應的改進方法和具體措施,進一步擴大焦煤焦煤公司噴吹煤的應用領域,有效提高市場份額,同時增加公司銷售效益。
關鍵詞:焦煤洗末煤;哈氏可磨指數(shù);中速磨;噴吹煤
背景和意義
1.1研究背景
現(xiàn)代高爐煉鐵需要焦炭,它在高爐中的作用是提供冶煉過程中需要的熱量、還原鐵礦石需要的還原劑;以及維持高爐料柱透氣性的骨架。高爐噴吹煤粉是從高爐風口向爐內直接噴吹磨細了的無煙煤粉或煙煤粉或這兩者的混合煤粉,以代替焦炭起提供熱量和還原劑的作用,從而降低焦比,降低生鐵成本,是現(xiàn)代高爐冶煉的一項重大技術革命。
目前,焦煤公司洗末煤主要應用于鋼鐵企業(yè)燒結和高爐噴吹,但由于哈斯可磨系數(shù)較低(40-50),造成鋼廠在制粉過程中能耗較高,制粉率偏低,多數(shù)鋼廠只能用于燒結,因此市場占有率相對較低,這將成為后期制約焦煤公司噴吹煤銷售的主要因素。
1.2項目研究的目的和意義
針對這種情況,為進一步擴大焦煤公司噴吹煤的應用領域,特開展了此項研究與調研,目的是為了有效提高市場份額,為后期焦煤公司產(chǎn)能的增加提供市場保障。此項目可以提高球磨過程中的制粉率,降低單位能耗,增加鋼鐵行業(yè)在高爐噴吹過程中使用硬質無煙煤的配比,增加高爐噴吹比,同時儲備市場資源,從而實現(xiàn)增加經(jīng)濟效益,規(guī)避市場風險的目標。
項目實施
2.1焦煤公司噴吹煤哈斯可磨系數(shù)情況調查
焦煤公司本部主要為2號無煙煤,煤質特征為低灰、高發(fā)熱量、特低硫、高抗碎強度。焦煤地區(qū)的可磨指數(shù)分布特點是由西南向東北,為逐步降低趨勢,洗末煤哈氏可磨指數(shù)在2008年-2017年之間測定結果一直穩(wěn)定在35-45之間。
近兩年來,由于焦煤主要煤炭產(chǎn)量東移,各礦井下工作面不斷變化,洗末煤的可磨指數(shù)開始降低;進行多次測定觀察變化規(guī)律,東部礦哈氏可磨指數(shù)基本在35-41之間波動,平均低于40以下,位于最東北輝縣境內新投產(chǎn)主力礦井趙固一礦和趙固二礦在35左右,最低值為32。
2.2中速磨煤機
中速磨煤機是指工作轉速為50~300r/min的磨煤機,屬于高爐煉鐵輔料備料加工專業(yè)設備,中速磨煤機可以為高爐煉鐵系統(tǒng)提供合適的輔助材料-煤粉。
磨煤機出力是隨著下游裝置負荷的變化而變化,變化的幅度與磨煤機的型號及所對應的出料煤粉細度有直接關系,不僅如此還與自身運行狀況如磨煤機的磨損狀況與碾磨壓力大小有關。洗精煤水分的高低決定著碾磨出力的大小,水分越大磨煤出力越小,但是水分過大會造成磨輥處煤粉之間的粘結,給磨煤機的運行造成安全隱患。
煤粉越粗,磨煤機出力越大。磨煤機出力還與磨煤機碾磨壓力有關,碾磨壓力主要來自液壓加載系統(tǒng),液壓缸或其他壓緊件之間的壓緊力,碾磨壓力過大會加速碾磨部件的磨損,過小將會造成磨煤機出力減小,煤粉細度增大。因此在運行過程中應保持碾磨壓力一致,隨著碾磨部件的磨損,在運行過程中應進行相應的調整。
2.3客戶使用焦作無煙煤情況調查
從調查統(tǒng)計情況來看,焦作洗末煤主要用戶有本鋼、山東鋼鐵、武鋼、馬鋼、寶鋼、鞍鋼等,用作噴吹除本鋼、鞍鋼使用較好外,其余鋼廠使用情況均不是十分理想,大都以用作燒結為主。
2.4聯(lián)合鋼企,開發(fā)研究
我們通過考察決定將首鋼作為一個突破點,利用首鋼樹立一個典型,然后再逐步推廣。我們首先牽頭帶領首鋼相關技術人員去本鋼進行實地學習,了解一下本鋼的先進使用方法的經(jīng)驗。首鋼使用過寧夏煤、潞安煤、陽泉煤,焦作煤是2010年年初才開始使用,可是焦作煤的可磨系數(shù)只有40左右,首鋼本部有兩個中速磨, 制粉能力為40噸/小時,另有兩臺制粉能力為30噸/小時的球磨機。焦作煤來到后,可磨系數(shù)偏低,先在球磨機上使用。使用的配比是焦作20%,陽泉20%,寧夏60%。不使用焦作煤球磨機出力可以達到36噸/小時左右,使用焦作的煤出力只有26噸/小時。
焦作煤比重大,煤粉比較沉。輸煤的過程中風壓如果低于4.5公斤,煤不走,風壓達到5公斤時才可以正常使用。首鋼本部的設備相對較老,使用的磨機是沈陽重機制造的。中速磨比較先進,但由于焦作煤可磨系數(shù)較低不敢投入使用。目前本鋼使用的中速磨額定設計臺式出力是29-36噸/小時。磨70%的焦作煤,30%的神華煤,可以出力26噸/小時。單純用焦作的煤進行球磨,30噸的球磨機可以出力20-26噸/小時。新一號高爐(4700m3)配兩臺中速磨,磨機出力可達到35噸/小時。本鋼對成分的要求不是非常精細,焦作噴吹煤的硫非常低,一般在0.4-0.45%。熱值在2.5-2.7萬/千焦,由于長期堅持使用,效果較好。磨煤后直接噴吹,風管距離300米,而首鋼的風管距離是1500米,首鋼的風管距離過長,且彎頭較多,影響了噴吹效果,必須增強風壓。噴焦作的煤所要注意的地方是要把風壓提一提,原因是焦作的煤沉。
通過首鋼和本鋼的溝通我們總結如下:
(1)本鋼經(jīng)常使用焦作煤,積累了相當豐富的制粉經(jīng)驗,制粉率要高于首鋼。首鋼初次應用焦作的硬質無煙煤,缺乏對硬質無煙煤的制粉經(jīng)驗。另外由于風管太長,會影響噴吹效果。
(2)焦作的煤較沉,但通過提高風壓可以改變。
(3)經(jīng)過和首鋼的技術專家充分溝通,首鋼技術專家認為,目前資源比較緊張,必須在公司范圍內盡快推廣使用焦作噴吹煤。焦作煤雖然比較硬,但固定碳含量高于其他礦區(qū)的無煙噴吹煤,而且質量比較穩(wěn)定,波動一般不會超過1%。可磨系數(shù)雖然低,但通過技術改造,提高磨機出力,實驗成功后還是可以推廣使用的,現(xiàn)在第一步是在首鋼本部和遷鋼試用,如果效果比較好再向曹妃甸推廣使用。
項目成果及應用
在進行了充分結合后,首鋼首先開始在本部試用,在汲取了一定的生產(chǎn)經(jīng)驗之后進而推廣到了遷鋼(沙河驛)和京唐(曹妃甸)鋼廠。通過不斷的協(xié)調推進,首鋼對焦作洗末煤的年使用量已經(jīng)突破50萬噸,而且隨著焦作產(chǎn)量的上升還在逐步提高。
在樹立了首鋼應用的典型之后,通過深入調研和新的市場戰(zhàn)略布局,我們決定把市場開發(fā)的目標定為河北鋼鐵。河北鋼鐵原先主要使用潞安貧瘦煤及晉東南部分地方礦務局洗末煤作為噴吹,但地方礦務局的發(fā)運量及質量都不是十分穩(wěn)定,河北鋼鐵也在積極尋找像河南能源這樣的國營大礦務局進行長期戰(zhàn)略合作。在將首鋼應用焦作煤噴吹的經(jīng)驗與河鋼技術人員進行充分結合后,雙方一致認為焦作洗末煤用作河鋼噴吹具有以下優(yōu)勢:
(1)潞安貧瘦煤可磨較高(約80左右),而焦作煤可磨只有40左右,兩者摻配進行制粉可提高利用效率;
(2)焦作煤固定碳長期穩(wěn)定在80以上,在燃燒過程中可提供更多的熱值,置換比較高;
(3)潞安煤粘結較高,而焦作煤基本沒有粘結,兩者摻配之后可加快煤粉輸送效率及提高噴煤比。
河北鋼鐵經(jīng)過一段時間試用以后對焦作噴吹煤的質量給予了充分的肯定。目前已經(jīng)在下屬邯鄲鋼鐵、舞陽鋼鐵、張鋼、承鋼等子公司穩(wěn)定推廣。在汲取了開發(fā)首鋼、河北鋼鐵的成功經(jīng)驗后我們又相繼開發(fā)了安陽鋼鐵、唐山國豐、津西鋼鐵等一批有潛力的大客戶,擴大了焦煤公司噴吹煤的應用領域,有效的提高了市場份額,同時構建了較為合理和優(yōu)良的洗末煤客戶結構和銷售布局,在大大提升了公司銷售效益的同時也為后期焦作洗末煤產(chǎn)能的擴充打下了堅實的基礎。目前這些新客戶洗末煤合同量已經(jīng)超過100萬噸,以普通燒結煤950元/噸、噴吹煤1050元/噸為例,經(jīng)測算每年可以增加煤炭銷售利潤1億元以上。