興隆莊氣煤在邯鋼焦爐的應用

宋林娜

（河鋼集團邯鋼公司生產制造部，河北 邯鄲 056015）

河鋼集團邯鋼公司西區焦化廠2008年投產鞍山焦耐設計院設計的JNX70-2型4x42孔焦爐一組，年設計焦炭產量206萬t。投產至今，配吃的煤種主要為1/3焦煤、氣肥煤、肥煤、焦煤、瘦煤。為拓寬資源，降低成本，于2018年開發了山東興隆莊氣煤，通過試驗研究及配用，使用效果良好，配煤成本也得到了降低[1]。

1 興隆莊氣煤的煤質分析

1.1 煤質指標

2018年下半年對興隆莊氣煤進行了考察，其質量指標見表1。

1.2 煤質分析

由表1，興隆莊氣煤揮發分為38.01%，灰分為7.78%，硫分為0.49%，屬于低灰低硫氣煤。G值65，Y值12，屬于在成焦過程中粘結性較好，可以生成一定數量膠質體的氣煤。由鏡質組最大反射率Rmax0.85，興隆莊氣煤屬于含部分弱粘煤、1/3焦煤的單一氣煤。

2 生產配用及焦炭質量指標

2.1 與在用單種煤比較

在用的1/3焦煤質量指標見表2。

表2 在配1/3焦煤質量指標

由表2，康莊和官莊的質量指標相近，灰分分別為8.91%、8.56%，相差0.35%；揮發分分別為35.93%、36.77%，相差-0.84%；硫分分別為0.48%、0.39%，相差0.09%；粘結指數分別為88、83，相差5。鏡質組最大反射率分別為0.918、0.974，相差-0.056。由以上比較看出，康莊和官莊的質量指標、煤巖相分布極為接近，可完全相互替代。

興隆莊氣煤與在用康莊、官莊1/3焦煤比較，由表1與表2比較，興隆莊氣煤灰分7.78%，較康莊低1.13%，較官莊低0.78%；興隆莊氣煤揮發分38.01%，較康莊高2.08%，較官莊高1.24%；興隆莊氣煤硫分0.49%，較康莊高0.01%，較官莊高0.1%；興隆莊氣煤粘結指數65，分別較康莊、官莊低23、18；興隆莊氣煤膠質層厚度12mm，分別較康莊、官莊低4mm和2mm。鏡質組最大反射率0.85，分別較康莊、官莊低0.068、0.124。

由以上，興隆莊氣煤與康莊、官莊1/3焦煤灰分、揮發分、硫分、鏡質組最大反射率指標較為接近，可進行部分替代。考慮興隆莊氣煤粘結指數偏低，在進行替代試驗時，可同時調整肥煤、焦煤的配用比例。

2.2 配煤方案的確定

根據配煤原理，按照生產經驗，控制焦炭質量指標在要求范圍內，配合煤指標需在以下范圍：

揮發分V%：25～27，粘結指數G值：75～78，配合煤巖相最大反射率Rmax：1.25～1.35。

制定小焦爐配煤煉焦試驗方案，興隆莊氣煤配入量取5%、7%、10%。為增加代表性，每個方案做3組平行試驗，數據取平均值，見表3和表4。

表3 興隆莊替代原1/3焦煤配煤方案

由表3，方案1為在用配煤結構；方案2為配入5%興隆莊氣煤，替代4%康莊、官莊。同時，增配氣肥煤1%、1#焦煤1%，降配2#焦煤、3#焦煤、4#焦煤各1%；方案3為配入7%興隆莊氣煤，替代6%康莊、官莊，增配氣肥煤2%、1#肥煤1%、1#焦煤1%、瘦煤1%，降配2#肥煤2%、2#焦煤2%、3#焦1%、4#焦煤1%；方案4為配入10%興隆莊氣煤，替代12%康莊、官莊，增配氣肥煤1%、1#肥煤3%、1#焦煤2%，降配2#焦煤2%、3#焦煤1%、瘦煤1%、由表4，方案2、方案3、方案4的配合煤揮發分分別為26.15%、25.22%、26.34%，粘結指數G值分別為78、76、80，配合煤巖相最大反射率分別為1.330、1.327、1.312，基本符合指標范圍要求。

方案2、方案3、方案4中焦炭灰分分別為12.48%、12.41%、12.38%，符合公司不超過12.5%的要求；硫分分別為0.75%、0.77%、0.76%，符合公司不超過0.8%的要求。方案2中預計大焦爐熱性能指標CRI為23.1%，CSR為68.3%，方案3中CRI為23.0%，CSR為67.7%，方案4中CRI為23.3%，CSR為67.4%，方案2和方案3均能夠符合公司CRI不超過23%，CSR不低于67%的指標要求，方案4中CRI指標23.3%，略低于公司要求，但按照實際生產經驗也能采用。通過計算成本，方案4成本較高，不能直接采用。

表4 對應方案配合煤和小焦爐焦炭指標

通過40kg小焦爐實驗數據分析，在原配煤結構基礎上，增配入興隆莊氣煤替代部分康莊、官莊1/3焦煤是可行的。

2.3 生產配煤結構及對應焦炭質量

在做了大量的配煤試驗后，于2018年～2019年期間配用興隆莊氣煤，配用比例逐步加大到9%，具體生產用配煤結構和生產配用前后焦炭質量比對情況見表5、表6。

表5 生產配煤結構

表6 配用前后的焦炭質量指標

由表6看出，配用后焦炭質量基本保持穩定，灰分Ad%降低了0.03%，硫分St，d%升高%，機械強度M40%降低了1.21%，M10%升高了0.4%，反應性CRI%升高了0.58%，反應后強度CSR降低了0.86%，能夠滿足生產需求。

3 結語

（1）經過實踐證明，興隆莊氣煤是一種低灰低硫、粘結性較高的單一氣煤。

（2）經過對比，興隆莊氣煤與邯鋼使用康莊、官莊1/3焦煤性質接近，一定比例上可以相互替代。

（3）工業生產上，配用9%興隆莊氣煤后，焦炭質量穩定，各項質量指標均能滿足生產需求。

（4）興隆莊氣煤的使用，可降低焦炭的灰分，提高低價氣肥煤使用比例，降低了配煤成本。