捣固炼焦与顶装炼焦对比试验研究

攀 钢 技 术 - 9 - 捣固炼焦 与顶装炼焦对比 试验研究 黄先佑 (攀钢集团研究院 有限公司 ) 摘 要 ： 捣固炼焦和顶装炼焦的对比试验 表明： 采用捣固炼焦工艺可较大幅度的提高焦炭质量。从试验结果来看，攀钢炼焦煤资源适合于捣固炼焦生产， 在相同的配煤结构下，焦炭的 个百分点， 提高 百分点， 改善 百分点。在保证焦炭质量不下降的条件下，可提高弱粘结性气煤或瘦煤的配比 ， 可缓解攀钢对优质强粘结性云贵煤的依赖程度 ， 同时可降低炼焦成本。 关键词 ： 捣固炼焦 ； 焦炭质量 ； 煤资源 0 引 言 随着优质炼焦煤资源的日益紧张，炼焦成本的不断上升，使得捣固炼焦在我国迅速发展起来。攀钢通过多年的发展，特别是近年 来，随着本地焦化企业的发展，炼焦煤资源的争夺形势日趋激烈，攀钢 炼焦煤资源瘦化、质量劣化的形势严重，加重了攀钢对云贵地区强粘结性、低灰、低硫煤的依赖程度。捣固炼焦可以较大量地配用价格较低的气煤和部分弱粘结性煤，降低焦煤和肥煤等强粘结性炼焦煤的配入量，而生产出高质量的焦炭。既合理利用煤炭资源，又明显降低炼焦配煤成本， 能 为企业带来明显的经济效益并产生良好的社会效益。 因 此攀钢开展了 捣固炼焦试验研究， 试验研究结果表明，在相同的配煤结构下， 采用捣固炼焦工艺， 可使焦炭的 个百分点， 百分点， 高 百分点， 大了弱粘结性煤的用量，提高了焦炭质量。在保证焦炭质量不下降的条件下，可提高弱粘结性气煤或瘦煤的配比， 缓解 攀钢 优质炼焦煤资源与焦炭质量之间的矛盾 。 1 攀钢捣固炼焦 资源条件 捣固炼焦与常规顶装焦炉相比，可扩大攀钢煤资源适应范围，使生产组织和保产用煤的选择性增大。针对攀枝花及周边地 区的炼焦煤资源因其本身逐渐瘦化、质量劣化趋势加重以及对西南地区强粘结性、低灰、低硫煤的依赖程度加大的现象，采用捣固炼焦技术可以多配入高挥发 分 弱粘结性煤30%40，如 :低灰 华坪 1/3焦煤、川内气煤或中等粘结性煤等 ,同时配入攀枝花本地瘦煤 10 15，或 增加攀枝花本地煤用量，减少对云贵 强粘结性 煤的依赖，且从川内煤资源调查结果表明气煤保有贮量为： t，设计开采能力为： 426万 t/a，实际开采能力为 147万 t/a。 另外， 攀枝花本地及其周边地区有较为丰富的瘦煤资源， 在 6.0 这些资 源 较难配入炼焦， 而捣固炼焦工艺则能够较大比例的接受气煤和瘦煤资源， 如果 能将 这些煤资源 在捣固炼焦工艺下加以利用，将在很大程度上缓解攀钢炼焦煤资源的紧张状况。 2 试验研究 本次捣固炼焦试验是 利用攀枝花攀青焦化厂的焦炉（ 由炭化室高 2.8 装而成的 捣固 焦炉 ）进行了捣固炼焦和顶装炼焦对比试验研究 。 试验 配煤 方案 根据攀钢的炼焦煤资源条件 以及 扩大炼焦煤源的目的 ，制定了适合于攀钢炼焦 煤资源 的配煤方案，共 7个不同的配煤方案，具体 见表 1。 从整个配煤方案的配煤结构来看，既有与生产现场配煤结构 一致的方案，又有扩大炼焦煤资源，降低炼焦成本的配煤方案。在表 1 中，配煤方案 1为攀钢煤化工厂二期的生产配比，方案 25为在方案 1的基础上进行减少强粘结性、价格高昂的云贵煤配比 , 增加粘结性相对较差、价格更低的低灰华坪煤配比试验 。 方案 67为扩大炼焦煤源、降低炼焦成本的试验配比 ,在配煤方案中没有强粘结性云- 10 - 2010年第 33卷第 5期 贵煤的配比 ,增加了乐山气 煤、瘦 煤和无烟煤的配比。 表 1 捣固炼焦试验配煤方案 试验 方案 配煤比 / 矿务局煤 贵州煤 富源煤 郊区煤 低灰华坪煤 广元煤 隆昌煤 乐山气煤 瘦煤 无烟煤 1 40 15 10 10 15 5 5 2 30 10 10 10 30 5 5 3 30 10 5 10 35 5 5 4 35 5 10 40 5 5 5 30 5 10 45 5 5 6 15 10 20 10 10 20 10 5 7 15 10 15 10 10 25 10 5 单种煤质量分析 在进行试验前，对各单种煤进行取样并对其相关工艺指标进行分析，分析结果见表 2。 表 2 单种煤质量分析 煤种 X/， 云贵 煤 的粘结性普遍较强， 其中又以贵州煤为最， 粘结性指数（ 达到 91，而 低灰 华坪煤、郊区煤 的 粘结性较差。灰分方面则是 瘦煤最高，达到 富源煤、隆昌煤灰分 都在 11%以上。 广元煤的硫分最高，为 配合煤质量分析 在表 1的配煤结构下， 各 配合煤的质量分析见表 3。 表 3 配合煤质量分析 试验方案 X/5中，配合煤的粘结性也是随云贵煤配比的 减 少 而 降低 。 68 方案则是由于配加不粘结性瘦煤或无烟煤， 去掉强粘结性的云贵煤配比， 致使配合煤粘结性在 70 左右。 从 配合煤的工业分析可以看出，各方案之间变化不大。 试验结果与分析 攀 钢 技 术 - 11 - 为了更好的了解捣固炼焦对焦炭质量的改善情况和对炼焦煤资源的适应性情况，在每个方案进行捣 固炼焦的同 时 还 和 顶装炼焦加以对比。焦炭质量见表 4。 表 4 试验焦炭质量 试验 方案 装别 差值 差值 差值 差值 1 顶装 3 固 顶装 4 固 顶装 固 顶装 固 顶装 固 顶装 固 顶装 固 总体 7个方案所炼焦炭的工业分析来看，焦炭成熟，灰分和硫分基本稳定。从方案 17的炼焦结果来看，采用捣固工艺炼焦时，焦炭的热态性能和冷态强度均比在顶装工艺炼焦时好，而且在配合煤粘结性差时，采用捣固炼焦工艺提升焦炭质量的空间也越大。在方案 15中，采用捣固炼焦工艺最多可使焦炭的反应后强度提高 百分点，反应性改善 强度方面， 方案 67为扩大炼焦煤源，降低炼焦成本的配煤方案，在配煤方案中，添加乐山气煤，瘦煤或添加瘦煤和无烟煤炼焦，降低了云贵强粘结性炼焦煤的配比。从方案 67的捣固炼焦与顶装炼焦的结果来看，焦炭的反应后强度都有较为明显的提高，而在添加瘦煤和无烟煤较多的方案 6 和方案 7（瘦煤和无烟煤的配比和为 15%）的配煤结构下，其焦炭的反应后强度提高较为明显，分别提高了 百分点和 到 在焦炭的冷强度方面，方案 6 的所得焦炭的 高了 7个百分点。方案 7焦炭的 仅为 别是方案 6，改善了 百分点，而方案 7改善了 从捣固炼焦和顶装炼焦试验结果对比来看，捣固炼焦能够较大幅度的提高焦炭质量。且其焦炭质量符合攀钢 1期和 2期焦炭质量要求。这说明，川内气煤和本地区的瘦煤等资源可以通过捣固炼焦工艺 使其 在炼焦生产中 得到 利用 ， 达到提高焦炭质量、扩大炼焦煤源和降低炼焦