對煉焦煤性價比評價方法的改進及完善

吳玉良

(山西焦化集團有限公司，山西 洪洞 041606)

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對煉焦煤性價比評價方法的改進及完善

吳玉良

(山西焦化集團有限公司，山西 洪洞 041606)

針對山西焦化公司原煉焦煤性價比評價方法存在的只重視單種煤的結(jié)焦性，而忽略了其在配煤煉焦時的地位和作用等問題，補充了體現(xiàn)煉焦煤結(jié)焦過程行為、變質(zhì)程度及適用性(即根據(jù)焦炭質(zhì)量要求，該煤種最大可配用比例)等指標。改進后，對煉焦煤的評價更加準確、合理及貼近生產(chǎn)實際，較好地指導了原料煤采購及煉焦配煤，對降低焦炭生產(chǎn)成本起到了重要的作用。

煉焦煤；性價比評價方法；固軟區(qū)間；鏡質(zhì)組反射率；適用性指標

性價比即性能與價格之比，是反映物品的可買程度的一種量化的計量方式。煉焦煤是山西焦化公司的主要生產(chǎn)原料，日消耗量1萬多噸。目前，公司采購的煉焦原料煤種類較多，分別由十幾個礦點及洗煤廠供應，并根據(jù)生產(chǎn)需要不斷開發(fā)新的煉焦煤資源。為此，對公司的煉焦原料煤進行性價比評價，對于指導原料煤采購、開發(fā)新煤源及配煤，降低煉焦配煤成本意義重大。

近年來，通過學習借鑒煉焦行業(yè)兄弟單位評價方法，把常規(guī)工業(yè)分析指標、工藝指標及煤巖指標結(jié)合起來對煉焦煤質(zhì)量進行評定，初步建立了評價模型，對于煉焦煤的質(zhì)量評價起到了積極的推進作用。

在應用過程中，發(fā)現(xiàn)該評價方法存在一些缺陷，主要表現(xiàn)在對于煉焦煤只重視單種煤的結(jié)焦性，而忽略了其在配煤煉焦時的地位和作用等，因而導致原料煤性價比評價不夠全面和準確，不能很好地指導煉焦煤的采購及配用。

針對存在的問題，對原評價方法進行了改進和完善，補充了體現(xiàn)煉焦煤結(jié)焦過程行為及變質(zhì)程度等指標，并將各煤種的適用性(即根據(jù)焦炭質(zhì)量要求，該煤種最大可配用比例)等加入評價體系。改進后，通過8個月的應用，取得較好的效果，對煉焦原料煤的評價相對更加準確、合理，很好地指導了原料煤采購及煉焦配煤，對降低焦炭生產(chǎn)成本起到了重要的作用。

1 原性價比評價方法

1.1 分類別對各種原料煤進行性價比計算

目前，山焦煉焦原料煤有6種類別，分別為焦煤、肥煤、1/3焦煤、瘦煤、氣煤和弱黏煤。

各類別評價指標見表1.

表1 5種煉焦原料煤評價指標表

1.2 基準質(zhì)量指標的選擇

對不同類別的煤種各制定一組質(zhì)量指標作為基準，見表2.

2 原性價比評價方法存在的缺陷

1) 原評價指標體系注重的是單種煤的結(jié)焦性，對于各種煤在配煤煉焦時起到的作用未能體現(xiàn)，導致評價不夠全面和準確。例如在對焦煤的評價中，由于變質(zhì)程度偏高的焦煤單獨煉焦時，其焦炭反應后強度通常較高，因而出現(xiàn)偏瘦焦煤(編碼15)的質(zhì)量得分高于揮發(fā)分20%～28%焦煤(編碼25)現(xiàn)象，具體到該公司所用焦煤，則為中*焦煤和平*焦煤(均為焦煤15)的質(zhì)量得分高于離*焦煤和介*焦煤(均為焦煤25)的有悖常理的現(xiàn)象。

表2 不同類別煤種的質(zhì)量指標表

2) 煤巖指標只重視混煤程度未能體現(xiàn)煤的變質(zhì)程度。例如對瘦煤的評價，由于缺少反映變質(zhì)程度的指標，使得一些變質(zhì)程度較高的瘦煤(貧瘦煤)，雖然基本上不能單獨成焦，但因其低灰、低硫且單一無混煤，質(zhì)量得分較高，出現(xiàn)其性價比好于變質(zhì)程度相對較低、結(jié)焦性較好的瘦煤現(xiàn)象。

3) 只重視單純的質(zhì)量指標，對各煤種是否適用于焦炭質(zhì)量需要的性能即適用性未能體現(xiàn)。例如一些煤種除硫分指標外，其它指標均較好，質(zhì)量得分較高，價格也較低，因而得出性價比較高的結(jié)論，但實際上該煤種因硫分過高，不適宜多配或無法配用。

以上因素導致部分煤種質(zhì)量評價不夠準確、合理，評價組合指標相近的煉焦煤所得焦炭質(zhì)量仍有較大差異，甚至出現(xiàn)有悖常理的現(xiàn)象。

3 對性價比評價方法的改進

針對應用中出現(xiàn)的問題，對不同類別的煉焦原料煤性價比方法分別改進如下：

1) 對于中等變質(zhì)程度煤種，增加了固軟區(qū)間指標。

固軟區(qū)間即煤開始軟化的溫度(T1)與開始固化的溫度(T3)之間的范圍(T3～T1)，即為膠質(zhì)體的溫度間隔，它表示煤在處于膠質(zhì)狀態(tài)所經(jīng)過的時間，其大小反映了膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性好壞。溫度間隔大，表示膠質(zhì)體滯留時間長，其中的液相物質(zhì)熱穩(wěn)定性好，煤粒間有更充分的時間接觸和相互作用。反之，溫度間隔小，表示膠質(zhì)體滯留時間短，其中的液相物質(zhì)對熱不穩(wěn)定，很快分解析出。較寬的固軟區(qū)間，有利于提高在干餾過程的軟融區(qū)間，較好地融合煤粒及保證配合煤塑性狀態(tài)的連續(xù)性，對于配煤重大意義。

該公司近期使用的幾種焦煤的固軟區(qū)間測定值見表3.

表3 幾種焦煤的固軟區(qū)間測定值表

由表3可以看出，4種焦煤的固軟區(qū)間差別較大，介*焦煤和離*焦煤明顯高于中*焦煤18 ℃～25 ℃，中*焦煤和平*焦煤的軟化溫度較介*焦煤和離*焦煤高8 ℃～28 ℃. 因而可以體現(xiàn)出介*焦煤和離*焦煤加熱時產(chǎn)生的膠質(zhì)體熱穩(wěn)定性明顯好于中*焦煤和平*焦煤，因其固軟區(qū)間較高，給“變形煤?！钡慕佑|及黏結(jié)創(chuàng)造了良好的條件，在配合煤中具有較高的地位和作用。

將固軟區(qū)間加入焦煤和肥煤的性價比的評價后，能夠較客觀、全面地反映出各種煤在配合煤中起到的作用，與各種煤在實際應用中體現(xiàn)出的價值相吻合。修訂后該公司7月份進廠焦煤性價比評價及排序，見表4.

表4 7月份進廠焦煤性價比評價及排序表

2) 對于變質(zhì)程度較高的瘦煤、貧瘦煤的性價比評價，增加了鏡質(zhì)組反射率。

該公司所用幾種瘦煤及貧瘦煤結(jié)焦性相差較大，其中一些變質(zhì)程度相對較低的瘦煤如王**瘦煤(鏡質(zhì)體隨機平均反射率為1.604)，其具有中等黏結(jié)性，煉焦過程中能產(chǎn)生相當數(shù)量的膠質(zhì)體，單獨煉焦時能得到塊度大，裂紋少，抗碎強度較好的焦炭，為結(jié)焦性較好的瘦煤；另有一些變質(zhì)程度相對較高的瘦煤或貧瘦煤(鏡質(zhì)體隨機平均反射率>1.7)，其結(jié)焦性較差，單獨煉焦時，生成的粉焦多或基本上全部為粉焦。

因此，在瘦煤及貧瘦煤的性價比評價中，增加反映變質(zhì)程度的指標，可以避免一些變質(zhì)程度較高、結(jié)焦性差，但因其它指標好，使得性價比高于變質(zhì)程度較低、結(jié)焦性較好的瘦煤的現(xiàn)象發(fā)生。

反映煤的變質(zhì)程度的指標很多，常用的指標有揮發(fā)分、碳含量、發(fā)熱量及鏡質(zhì)組反射率等。揮發(fā)分、碳含量及發(fā)熱量等指標雖廣泛應用，但它們同時受變質(zhì)程度和巖相組成兩個因素的影響，而鏡質(zhì)組反射率是較為理想的指標，采用它可以較準確地判斷煤的變質(zhì)度。故在瘦煤的性價比評價指標中增加了鏡質(zhì)組隨機反射率指標，用以反映煤的變質(zhì)程度。

3) 增加了煤種可配用最大比例，以體現(xiàn)原料煤是否適用于焦炭生產(chǎn)需要。

在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，只重視原料煤的質(zhì)量指標是不夠的，還需考察該煤種能否適用于焦炭的生產(chǎn)需要，配用該煤種后，焦炭質(zhì)量指標能否達到要求，能否大量配用等。例如一些煤種除硫分指標外其它質(zhì)量指標均較好，使用原評價方法質(zhì)量得分較高，其價格也較低，因而得出性價比較高的結(jié)論。但實際情況是該煤種因硫分太高，不適宜多配或無法配用。否則，焦炭硫分指標超標或需配用大量的低硫分煤種造成成本增加。

因此，原料煤的適用性也應加入到性價比評價體系。將原料煤最大可配用比例作為適用性評價的量化指標，可以使得一些因受某項質(zhì)量指標制約不宜大比例配用的煤種被減去一定分數(shù)，從而使性價比評價與生產(chǎn)實際的結(jié)合更加密切。

4 改進完善后的性價比評價方法

4.1 性價比評價指標

改進完善后各煤種的性價比評價指標見表5.

4.2 基準質(zhì)量指標

根據(jù)公司目前生產(chǎn)焦炭的質(zhì)量要求，將原有基準指標進行了修訂，并制定了新增評價指標的基準值，見表6.

表5 改進完善后各煤種的性價比評價指標表

表6 修訂前后質(zhì)量指標及基準值表

5 結(jié) 論

1) 評價煉焦用煤，重點應在于每一種煤在配煤煉焦時的地位和作用，而不僅在于單種煤的結(jié)焦性(指焦炭強度)本身。原料煤性價比評價指標的確定，應在山西焦化公司已有的煤、焦分析項目中選擇能夠代表各類別煤在配煤中所起到的作用、具有代表性的指標參與性價比評價。

2) 對于中等變質(zhì)程度的煤種(如焦煤和肥煤)增加固軟區(qū)間，其大小可以反映膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性好壞，體現(xiàn)其結(jié)焦過程行為，對于配煤意義重大。

3) 對于變質(zhì)程度較高的瘦煤、貧瘦煤的性價比評價，增加了鏡質(zhì)組反射率，用以反映煤的變質(zhì)程度，避免一些變質(zhì)程度較高、結(jié)焦性差的煤性價比高于變質(zhì)程度較低、結(jié)焦性較好的煤的現(xiàn)象發(fā)生，使得評價更加準確合理。

4) 增加了各煤種的適用性指標(將原料煤最大可配用比例作為適用性評價的量化指標)，可以體現(xiàn)原料煤是否適用于焦炭生產(chǎn)需要，生產(chǎn)出質(zhì)量合格的焦炭，使得性價比評價與生產(chǎn)實際結(jié)合得更加密切，更好地服務于生產(chǎn)。

Improvement of Cost Performance Evaluation Method for Coking Coal

WU Yuliang

In view of the fact that the method of cost-performance evaluation for coking coal in Shanxi coking company attaches too much importance to the coking of single coal, meanwhile ignoring its position and role in coal blending and coking, adds supplementary parameters to the indicators list, such as the coking property, the applicability, the modification during process. The improvement of evaluation method makes the evaluation more accurate, reasonable and close to the actual production, and can better guide the procurement of coal and coking coal blending, has being played an important role in cost reducing.

Coking coal; Cost performance evaluation method; Solid soft interval; Vitrinite reflectance; Applicability

2017-02-02

吳玉良(1964—)，女，河南鞏義人，1987年畢業(yè)于山西電大，工程師，主要從事配煤煉焦工作，(E-mail)sxjhwyl@sina.com

【TD-9】

B

1672-0652(2017)03-0053-04