夏雷雷，王雪超

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

1 前言

近年來為應對鋼鐵行業(yè)持續(xù)低迷的形勢，八鋼煉鐵系統(tǒng)積極探索在保證焦炭質量滿足2500m3高爐順行情況下，降低煉鐵成本的措施，在煉焦系統(tǒng)生產(chǎn)過程中探索使用自有煤礦艾礦中煤返洗煤，最終實現(xiàn)使用艾礦中煤返洗煤替代部分其它焦煤。為此，在60kg試驗焦爐進行了試驗研究，確定了滿足八鋼2500m3高爐生產(chǎn)用焦炭的配煤結構。

2 試驗討論

以八鋼2500m3高爐焦炭質量指標為依據(jù)（焦炭質量：d＜12.80%、40＞89.0%、粒度＞54.00mm），根據(jù)艾礦中煤返洗煤煤質指標、反射率分布圖、單種煤煉焦指標、月產(chǎn)量及現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)制定了幾組配煤試驗方案。

2.1 試驗條件

60kg試驗焦爐結焦時間為17h；裝煤量（濕基）44kg；配合煤細度80%～82%，裝煤方式為散裝；裝煤時兩側爐墻溫度為800℃；焦餅中心溫度930℃；加熱最終溫度為1050℃。

2.2 單種煤相關數(shù)據(jù)

艾礦1#煤中煤返洗煤浮沉試驗指標見表1。

艾礦2#煤中煤由于量少且回收率過低，最終沒有返洗。艾礦1#煤中煤可選性及中煤返洗煤加工成本，灰分控制在18%為宜，此時可選性為難選。根據(jù)生產(chǎn)中煤情況，只返洗艾礦1#中煤，中煤產(chǎn)率22%，中煤返洗回收率30%。

表1 艾礦1#煤中煤返洗煤浮沉試驗指標

根據(jù)艾礦1#煤中煤返洗煤浮沉試驗數(shù)據(jù)，最終確定1#煤中煤返洗煤灰分控制在18%，60kg焦爐試驗使用的煤樣全部來自灰分為18%的艾礦1#煤中煤返洗煤（簡稱艾礦中煤返洗煤），艾礦中煤返洗煤煤質及煉焦數(shù)據(jù)見表2、表3及圖1。

表2 艾礦中煤返洗煤煤質數(shù)據(jù)

表3 艾礦中煤返洗煤煉焦數(shù)據(jù) %

圖1 艾礦中煤返洗煤鏡質組反射率分布圖

由表2、3、圖1數(shù)據(jù)得出：

艾礦中煤返洗煤是高灰分、高揮發(fā)分、低硫、強粘結性、結焦性較差的肥煤，且反射率分布較寬，最大平均反射率1.105%，可能混有少量焦煤。

2.3 試驗數(shù)據(jù)分析

根據(jù)單種煤煤質、煉焦指標、反射率分布圖、月產(chǎn)量及現(xiàn)場生產(chǎn)情況制定4組配煤試驗方案（表4），其中方案1為生產(chǎn)配比。

在進行的4組試驗中，以試驗方案1生產(chǎn)配比為基礎，使用艾礦中煤返洗煤3%逐漸增加至7%替代其它煤種，同時蒙古主焦煤、烏海煤、山西煤比例做相應調整的對比試驗，尋找在配入艾礦中煤返洗煤情況下適合八鋼焦化生產(chǎn)的配煤結構。

（1）從煤質數(shù)據(jù)中可以看出，艾礦中煤返洗煤由3%逐漸增加至7%時，與試驗方案1對比，配合煤灰分升高明顯，在5%時揮發(fā)分與值有所升高，硫分明顯降低，其它指標沒有明顯變化。

表4 60kg小焦爐煉焦試驗數(shù)據(jù)

（2）從焦炭質量數(shù)據(jù)看出，艾礦中煤返洗煤由3%逐漸增加至7%時，與試驗方案1對比，焦炭冷態(tài)強度均有不同程度升高，平均粒度基本穩(wěn)定，而焦炭灰分均有明顯升高。當艾礦中煤返洗煤配入5%時，焦炭40明顯升高，達到86.0%。

（3）經(jīng)過60kg試驗焦爐煉焦試驗數(shù)據(jù)與6m焦爐煉焦生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比分析，同配比情況下6m焦爐生產(chǎn)焦炭冷態(tài)強度比60kg小焦爐生產(chǎn)焦炭冷態(tài)強度高出6%個點。通過試驗數(shù)據(jù)可以看出，當艾礦中煤返洗煤配入量由3%增加至7%時，焦炭灰分超出要求，M40、平均粒度可以達到高爐生產(chǎn)用焦質量要求。

3 工業(yè)生產(chǎn)實踐

根據(jù)60kg試驗焦爐配煤煉焦試驗結果，試驗方案3焦炭冷態(tài)強度最好，但灰分也明顯升高至13.07%。為減少生產(chǎn)中焦炭質量波動，綜合考慮多種因素原影響在2017年11月下旬生產(chǎn)實踐中使用了試驗方案2，并完全按照試驗的配煤方案配比。生產(chǎn)過程中由于受其它焦煤庫存的影響，焦爐生產(chǎn)中共計調整6次生產(chǎn)配比，具體生產(chǎn)指標見表5。

表5 6m焦爐煉焦生產(chǎn)數(shù)據(jù)

使用艾礦中煤返洗煤3%所煉焦炭在2500m3A高爐生產(chǎn)使用，自產(chǎn)焦炭比例均為75%，且高爐使用自產(chǎn)焦炭7個階段與6m焦爐煉焦生產(chǎn)7個階段全部對應，有關A高爐生產(chǎn)指標見表6，圖2。

表6 八鋼A高爐生產(chǎn)相關數(shù)據(jù)

圖2 A高爐生產(chǎn)指標

4 生產(chǎn)實踐效果

對6m焦爐焦炭質量及A高爐生產(chǎn)指標分析：

（1）6組不同生產(chǎn)配比中艾礦中煤返洗煤均配入3%后，相比6m焦爐未使用中煤返洗煤的生產(chǎn)配比配合煤灰分明顯升高，其它配合煤指標沒有明顯變化。焦炭灰分均有所升高，生產(chǎn)配比方案7焦炭灰分升高至13.29%，升高0.71%。焦炭冷態(tài)強度、平均粒度與前期生產(chǎn)配比相對穩(wěn)定。

（2）沒有配入艾礦中煤返洗煤時，A高爐利用系數(shù) 1.84 t/m3.d，煤比 85kg/t，K 值 3.97，壓差 135kPa。當6組生產(chǎn)配比中艾礦中煤返洗煤均配入3%，在此期間，A高爐使用自產(chǎn)干焦比例與前期相同在75%，A高爐利用系數(shù)在1.78～1.95 t/m3.d，煤比在99～123 kg/t，K 值在4.01～4.27，壓差在133～138 kPa，使用艾礦中煤返洗煤期間雖然A高爐爐況有所波動，但整體狀況平穩(wěn)。

5 結論

（1）艾礦中煤返洗煤是高灰分、高揮發(fā)分、低硫、強粘結性、結焦性較差的肥煤，且反射率分布較寬可能混有少量焦煤。浮沉試驗可知艾礦中煤返洗煤可選性為難選。中煤產(chǎn)率22%，中煤返洗回收率30%，且反射率分布較寬，最大平均反射率1.105%，可能混有少量焦煤。

（2）通過60kg試驗焦爐煉焦試驗和6m焦爐煉焦生產(chǎn)證明，在配煤煉焦過程中使用3%艾礦中煤返洗煤煉焦是可行的，并且焦炭各項指標（焦炭灰分除外）均達到了預期要求，符合2500m3高爐生產(chǎn)用焦質量標準。

（3）在6組生產(chǎn)配比中艾礦中煤返洗煤均配入3%時，A高爐使用自產(chǎn)干焦比例在75%，生產(chǎn)過程中A高爐利用系數(shù)1.78～1.95 t/m3.d，煤比99～123 kg/t，K 值 4.01～4.27，壓差 133～138 kPa，A 高爐爐況基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。