張建國(guó)

摘 要：目前，焦煤公司無煙洗末煤主要應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)燒結(jié)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(jié)，因此市場(chǎng)占有率相對(duì)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(diào)查研究旨在通過詳細(xì)調(diào)研焦煤公司洗末煤具體的可磨情況，同時(shí)結(jié)合目前鋼廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝要求，提出相應(yīng)的改進(jìn)方法和具體措施，進(jìn)一步擴(kuò)大焦煤焦煤公司噴吹煤的應(yīng)用領(lǐng)域，有效提高市場(chǎng)份額，同時(shí)增加公司銷售效益。

關(guān)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(fēng)口向爐內(nèi)直接噴吹磨細(xì)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(xiàng)重大技術(shù)革命。

目前，焦煤公司洗末煤主要應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)燒結(jié)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(jié)，因此市場(chǎng)占有率相對(duì)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(xiàng)目研究的目的和意義

針對(duì)這種情況，為進(jìn)一步擴(kuò)大焦煤公司噴吹煤的應(yīng)用領(lǐng)域，特開展了此項(xiàng)研究與調(diào)研，目的是為了有效提高市場(chǎng)份額，為后期焦煤公司產(chǎn)能的增加提供市場(chǎng)保障。此項(xiàng)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(zhì)無煙煤的配比，增加高爐噴吹比，同時(shí)儲(chǔ)備市場(chǎng)資源，從而實(shí)現(xiàn)增加經(jīng)濟(jì)效益，規(guī)避市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。

項(xiàng)目實(shí)施

2.1焦煤公司噴吹煤哈斯可磨系數(shù)情況調(diào)查

焦煤公司本部主要為2號(hào)無煙煤，煤質(zhì)特征為低灰、高發(fā)熱量、特低硫、高抗碎強(qiáng)度。焦煤地區(qū)的可磨指數(shù)分布特點(diǎn)是由西南向東北，為逐步降低趨勢(shì)，洗末煤哈氏可磨指數(shù)在2008年-2017年之間測(cè)定結(jié)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(jìn)行多次測(cè)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(dòng)，平均低于40以下，位于最東北輝縣境內(nèi)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(jī)

中速磨煤機(jī)是指工作轉(zhuǎn)速為50～300r/min的磨煤機(jī)，屬于高爐煉鐵輔料備料加工專業(yè)設(shè)備，中速磨煤機(jī)可以為高爐煉鐵系統(tǒng)提供合適的輔助材料-煤粉。

磨煤機(jī)出力是隨著下游裝置負(fù)荷的變化而變化，變化的幅度與磨煤機(jī)的型號(hào)及所對(duì)應(yīng)的出料煤粉細(xì)度有直接關(guān)系，不僅如此還與自身運(yùn)行狀況如磨煤機(jī)的磨損狀況與碾磨壓力大小有關(guān)。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(huì)造成磨輥處煤粉之間的粘結(jié)，給磨煤機(jī)的運(yùn)行造成安全隱患。

煤粉越粗，磨煤機(jī)出力越大。磨煤機(jī)出力還與磨煤機(jī)碾磨壓力有關(guān)，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(huì)加速碾磨部件的磨損，過小將會(huì)造成磨煤機(jī)出力減小，煤粉細(xì)度增大。因此在運(yùn)行過程中應(yīng)保持碾磨壓力一致，隨著碾磨部件的磨損，在運(yùn)行過程中應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.3客戶使用焦作無煙煤情況調(diào)查

從調(diào)查統(tǒng)計(jì)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(jié)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(gè)突破點(diǎn)，利用首鋼樹立一個(gè)典型，然后再逐步推廣。我們首先牽頭帶領(lǐng)首鋼相關(guān)技術(shù)人員去本鋼進(jìn)行實(shí)地學(xué)習(xí)，了解一下本鋼的先進(jìn)使用方法的經(jīng)驗(yàn)。首鋼使用過寧夏煤、潞安煤、陽(yáng)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(gè)中速磨， 制粉能力為40噸/小時(shí)，另有兩臺(tái)制粉能力為30噸/小時(shí)的球磨機(jī)。焦作煤來到后，可磨系數(shù)偏低，先在球磨機(jī)上使用。使用的配比是焦作20%，陽(yáng)泉20%，寧夏60%。不使用焦作煤球磨機(jī)出力可以達(dá)到36噸/小時(shí)左右，使用焦作的煤出力只有26噸/小時(shí)。

焦作煤比重大，煤粉比較沉。輸煤的過程中風(fēng)壓如果低于4.5公斤，煤不走，風(fēng)壓達(dá)到5公斤時(shí)才可以正常使用。首鋼本部的設(shè)備相對(duì)較老，使用的磨機(jī)是沈陽(yáng)重機(jī)制造的。中速磨比較先進(jìn)，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(shè)計(jì)臺(tái)式出力是29-36噸/小時(shí)。磨70%的焦作煤，30%的神華煤，可以出力26噸/小時(shí)。單純用焦作的煤進(jìn)行球磨，30噸的球磨機(jī)可以出力20-26噸/小時(shí)。新一號(hào)高爐（4700m3）配兩臺(tái)中速磨，磨機(jī)出力可達(dá)到35噸/小時(shí)。本鋼對(duì)成分的要求不是非常精細(xì)，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(zhǎng)期堅(jiān)持使用，效果較好。磨煤后直接噴吹，風(fēng)管距離300米，而首鋼的風(fēng)管距離是1500米，首鋼的風(fēng)管距離過長(zhǎng)，且彎頭較多，影響了噴吹效果，必須增強(qiáng)風(fēng)壓。噴焦作的煤所要注意的地方是要把風(fēng)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(jié)如下：

（1）本鋼經(jīng)常使用焦作煤，積累了相當(dāng)豐富的制粉經(jīng)驗(yàn)，制粉率要高于首鋼。首鋼初次應(yīng)用焦作的硬質(zhì)無煙煤，缺乏對(duì)硬質(zhì)無煙煤的制粉經(jīng)驗(yàn)。另外由于風(fēng)管太長(zhǎng)，會(huì)影響噴吹效果。

（2）焦作的煤較沉，但通過提高風(fēng)壓可以改變。

（3）經(jīng)過和首鋼的技術(shù)專家充分溝通，首鋼技術(shù)專家認(rèn)為，目前資源比較緊張，必須在公司范圍內(nèi)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(zhì)量比較穩(wěn)定，波動(dòng)一般不會(huì)超過1%?？赡ハ禂?shù)雖然低，但通過技術(shù)改造，提高磨機(jī)出力，實(shí)驗(yàn)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(xiàng)目成果及應(yīng)用

在進(jìn)行了充分結(jié)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(yàn)之后進(jìn)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(diào)推進(jìn)，首鋼對(duì)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(yīng)用的典型之后，通過深入調(diào)研和新的市場(chǎng)戰(zhàn)略布局，我們決定把市場(chǎng)開發(fā)的目標(biāo)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(wù)局洗末煤作為噴吹，但地方礦務(wù)局的發(fā)運(yùn)量及質(zhì)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(guó)營(yíng)大礦務(wù)局進(jìn)行長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作。在將首鋼應(yīng)用焦作煤噴吹的經(jīng)驗(yàn)與河鋼技術(shù)人員進(jìn)行充分結(jié)合后，雙方一致認(rèn)為焦作洗末煤用作河鋼噴吹具有以下優(yōu)勢(shì)：

（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(jìn)行制粉可提高利用效率；

（2）焦作煤固定碳長(zhǎng)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(jié)較高，而焦作煤基本沒有粘結(jié)，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(shí)間試用以后對(duì)焦作噴吹煤的質(zhì)量給予了充分的肯定。目前已經(jīng)在下屬邯鄲鋼鐵、舞陽(yáng)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(yàn)后我們又相繼開發(fā)了安陽(yáng)鋼鐵、唐山國(guó)豐、津西鋼鐵等一批有潛力的大客戶，擴(kuò)大了焦煤公司噴吹煤的應(yīng)用領(lǐng)域，有效的提高了市場(chǎng)份額，同時(shí)構(gòu)建了較為合理和優(yōu)良的洗末煤客戶結(jié)構(gòu)和銷售布局，在大大提升了公司銷售效益的同時(shí)也為后期焦作洗末煤產(chǎn)能的擴(kuò)充打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。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(jié)煤950元/噸、噴吹煤1050元/噸為例，經(jīng)測(cè)算每年可以增加煤炭銷售利潤(rùn)1億元以上。