安鋼焦化廠精細(xì)配煤降成本的探索與應(yīng)用

高鋒林，向海飛，高立東，王洪順， 曹 文

(安陽(yáng)鋼鐵公司股份有限公司 焦化廠，河南 安陽(yáng) 455004)

安鋼焦化廠精細(xì)配煤降成本的探索與應(yīng)用

高鋒林，向海飛，高立東，王洪順， 曹 文

(安陽(yáng)鋼鐵公司股份有限公司 焦化廠，河南 安陽(yáng) 455004)

介紹了2015年鋼鐵行業(yè)進(jìn)入嚴(yán)冬以來(lái)，安鋼焦化廠積極應(yīng)對(duì)市場(chǎng)挑戰(zhàn)，通過(guò)采取建立完善的煉焦煤價(jià)效評(píng)價(jià)體系，低價(jià)弱粘結(jié)氣煤的開(kāi)發(fā)與使用，煤巖圖擬合尋找焦煤與肥煤配比的拐點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)配煤降成本，并通過(guò)配煤系統(tǒng)改造，完善各項(xiàng)控制規(guī)范，調(diào)整配合煤細(xì)度組成等措施進(jìn)行精益生產(chǎn)管理來(lái)保證焦炭質(zhì)量的生產(chǎn)穩(wěn)定，取得了不錯(cuò)的效果，對(duì)同類焦?fàn)t焦炭質(zhì)量控制具有很好的指導(dǎo)作用。

價(jià)效評(píng)價(jià)體系；弱粘結(jié)氣煤；煤巖圖擬合；精益生產(chǎn)管理；效果

2015年以來(lái)，受國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)影響，鋼鐵行業(yè)逐步進(jìn)入嚴(yán)冬，產(chǎn)能過(guò)剩，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，降低成本成為各企業(yè)為求生存所面臨的重要課題。為積極應(yīng)對(duì)市場(chǎng)挑戰(zhàn)，全面完成挖潛增效任務(wù)，安鋼焦化廠通過(guò)完善煉焦煤評(píng)價(jià)體系、利用煤巖擬合、小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)與工業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合等手段，在保證焦炭質(zhì)量穩(wěn)定的前提下優(yōu)化高價(jià)焦肥煤比例，增加低價(jià)價(jià)經(jīng)濟(jì)資源的開(kāi)發(fā)使用，降低配合煤成本。

1 現(xiàn)狀

安鋼焦化廠現(xiàn)有焦?fàn)t8座，其中JN43-80型焦?fàn)t4座，JN60-6型焦?fàn)t2座，JNX70-2型焦?fàn)t2座，另有75,140 ,190 t/h干熄焦各一座，年產(chǎn)焦炭300萬(wàn)噸，年消耗煉焦煤約430萬(wàn)噸(濕基)，煤種主要有焦煤、肥煤、1/3焦煤、氣煤、瘦煤、貧瘦煤等，生產(chǎn)焦炭供應(yīng)煉鐵2200m3高爐、2800 m3高爐及4800 m3高爐。

2015年以來(lái)隨著鋼鐵市場(chǎng)遇冷，煉焦煤供應(yīng)出現(xiàn)短暫的富余狀態(tài)，煉焦煤市場(chǎng)由賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)向買方市場(chǎng)，這使得安鋼焦化廠在使用煉焦煤資源上有了更大的選擇余地，可以更充分的選擇廉價(jià)經(jīng)濟(jì)資源優(yōu)化現(xiàn)有配煤結(jié)構(gòu)，降低配合煤成本。

2 精細(xì)配煤優(yōu)化結(jié)構(gòu)的具體措施

2.1 建立完善的價(jià)效評(píng)價(jià)體系，并指導(dǎo)采購(gòu)

對(duì)焦化廠現(xiàn)用煉焦煤的常規(guī)指標(biāo)，煤巖分析，單種煤、配合煤小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及工業(yè)生產(chǎn)使用效果與價(jià)格情況進(jìn)行全面對(duì)比分析，建立數(shù)學(xué)模型將質(zhì)量指標(biāo)與價(jià)格關(guān)聯(lián)，用于綜合評(píng)價(jià)煉焦煤性價(jià)比，最終創(chuàng)建煉焦煤價(jià)效評(píng)價(jià)體系，對(duì)原始數(shù)據(jù)收集、評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)過(guò)程實(shí)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化操作與管理。

根據(jù)煉焦煤資源價(jià)效排序，實(shí)行末尾淘汰制，每季度淘汰各煤種價(jià)效排名倒數(shù)第一的進(jìn)廠煤礦點(diǎn)，對(duì)價(jià)效排名倒數(shù)第二、第三的進(jìn)廠煤礦點(diǎn)減量使用，并根據(jù)價(jià)效結(jié)果安排進(jìn)廠煤資源采購(gòu)，降低成本。

2.2 低價(jià)經(jīng)濟(jì)資源的開(kāi)發(fā)與使用

為降低生產(chǎn)成本，2015年焦化廠與煤炭處一起開(kāi)發(fā)了山東地區(qū)高揮發(fā)弱粘結(jié)氣煤，對(duì)其進(jìn)行常規(guī)指標(biāo)化驗(yàn)，具體見(jiàn)表1。

表1 高揮發(fā)弱粘結(jié)氣煤與目前使用礦點(diǎn)指標(biāo)對(duì)比

從弱粘結(jié)氣煤常規(guī)指標(biāo)看，該煤具有低灰、高揮發(fā)、弱粘結(jié)的特點(diǎn)，與目前安鋼使用的傳統(tǒng)1/3焦煤相比，該煤灰分要低0.80%～1.5%，硫分基本接近，揮發(fā)分高2%左右，粘結(jié)指數(shù)低25左右，但該煤價(jià)格較低，比目前使用的傳統(tǒng)1/3焦煤價(jià)格低300元左右，價(jià)效較好。

利用煤和配合煤的各種實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的性質(zhì)指標(biāo)預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量，可以用次數(shù)較少的配煤實(shí)驗(yàn)，確定經(jīng)濟(jì)和合理的配煤比[1]。根據(jù)該理論，焦化廠利用40Kg小焦?fàn)t進(jìn)行了6套弱粘結(jié)氣煤配比結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的實(shí)驗(yàn)，具體見(jiàn)表2。

表2 高揮發(fā)弱粘結(jié)氣煤配煤優(yōu)化方案及結(jié)果 %

由表2可以看出，與基準(zhǔn)相比，方案一、方案二弱粘結(jié)氣煤配入5%與13%替代普通1/3焦煤時(shí)，焦炭強(qiáng)度基本保持不變，灰分、硫分均略有降低；方案三、方案四當(dāng)弱粘結(jié)氣煤配入20%與29%時(shí)，雖然焦炭灰分、硫分均有所改善，但冷熱強(qiáng)度均有所下滑；方案五適當(dāng)提高焦肥煤比例后，弱粘結(jié)氣煤配入20%，焦炭強(qiáng)度保持不變，但配合煤成本較方案2提高3元/噸。

為穩(wěn)妥起見(jiàn)，2015年8-11月，焦化廠在四煉焦6米焦?fàn)t對(duì)方案1到方案5各進(jìn)行了5～7爐工業(yè)試生產(chǎn)，工業(yè)試生產(chǎn)數(shù)據(jù)基本與小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)反映趨勢(shì)一致，其中方案1、方案2、方案5焦炭質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)物質(zhì)量均較好，且高爐生產(chǎn)穩(wěn)定，但考慮到方案2降本更明顯，焦化廠將方案2即弱粘結(jié)氣煤配比10%作為最終優(yōu)化配比，并與2016年年初在全廠推廣使用。

2.3 煤巖圖擬合尋找焦煤與肥煤配比的拐點(diǎn)

煤的巖相組成是影響煤性質(zhì)的主要原因之一[2]。近年來(lái)，煤巖配煤逐步在各大鋼鐵企業(yè)推廣應(yīng)用。安鋼焦化廠利用煤巖學(xué)原理，對(duì)安鋼采購(gòu)的各礦點(diǎn)煉焦煤進(jìn)行常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)及煤巖檢測(cè)，根據(jù)各礦點(diǎn)煉焦煤鏡質(zhì)組最大反射率分布圖按不同比例疊加合成出配煤鏡質(zhì)組反射率分布圖，擬合過(guò)程中根據(jù)合成的分布圖情況對(duì)配煤比進(jìn)行合理調(diào)整；篩選出配煤鏡質(zhì)組最大反射率在其各區(qū)間段的比例適當(dāng)，平均最大反射率在1.1左右并且圖形連續(xù)無(wú)明顯凹口的配煤比方案，對(duì)配比方案進(jìn)行小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)及工業(yè)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行下一步配比調(diào)整，進(jìn)而尋找配煤結(jié)構(gòu)中焦煤與肥煤配比的拐點(diǎn)，通過(guò)反復(fù)擬合與實(shí)驗(yàn)，全廠焦肥煤比例由2015年的61.94%降為59.13%。

另外，通過(guò)梳理安鋼2015年之前使用主要單種煤，從鏡質(zhì)組反射率分布圖發(fā)現(xiàn)，安鋼所用煉焦煤的鏡質(zhì)組反射率1.5%左右有一個(gè)凹口。通過(guò)引入小焦?fàn)t及揮發(fā)分23%～25%肥煤，成功彌補(bǔ)以上配煤缺陷，很好的解決了煉焦過(guò)程中熔融軟化區(qū)間出現(xiàn)斷檔這一缺陷。

3 精益生產(chǎn)管理

為防止經(jīng)濟(jì)資源及配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化后對(duì)下道工序產(chǎn)生影響，焦化廠采取了一系列措施，穩(wěn)定提高焦炭質(zhì)量，具體如下：

3.1 配煤系統(tǒng)改造

從2015年底開(kāi)始新配煤系統(tǒng)投產(chǎn)后，焦化廠根據(jù)資源進(jìn)廠情況對(duì)原有的配煤系統(tǒng)重新梳理劃分，對(duì)下煤不暢的配煤圓盤進(jìn)行改造處理，另外，從3月份開(kāi)始，焦化廠與計(jì)控處一起對(duì)配煤系統(tǒng)加裝小車定位系統(tǒng)，繼續(xù)完善配煤四準(zhǔn)體系，改造完成后配煤準(zhǔn)確率有之前的96%提高至目前的97.5%。

3.2 完善各項(xiàng)控制規(guī)范

根據(jù)公司精益生產(chǎn)管理要求，1～2月份對(duì)原有的進(jìn)廠煤管理制度進(jìn)行了重新梳理。2016年4月份，為保障高爐穩(wěn)定順行，公司決定在鐵前創(chuàng)建四位一體標(biāo)準(zhǔn)化體系。焦化廠根據(jù)公司要求，迅速響應(yīng)，針對(duì)不同高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的需求，梳理出從原料煤進(jìn)廠、到焦炭輸送至高爐料倉(cāng)工藝流程中影響焦炭質(zhì)量的各個(gè)關(guān)鍵崗位，從操作層面制定了崗位標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)控制范圍以及糾偏措施，用于規(guī)范崗位操作，最終編制"崗位標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行參數(shù)控制手冊(cè)"，并與11月份正式下發(fā)各崗位執(zhí)行。

從近幾個(gè)月的運(yùn)行情況來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)化操作體系夠起到規(guī)范崗位操作標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)操作人員按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，同時(shí)還能夠使崗位人員更加深刻的了解到本崗位操作對(duì)生產(chǎn)和質(zhì)量的影響，從而提高工作責(zé)任心，精細(xì)操作，有利于生產(chǎn)順行和質(zhì)量穩(wěn)定。

3.3 調(diào)整配合煤細(xì)度組成

通過(guò)對(duì)粉碎機(jī)參數(shù)的調(diào)整，將配合煤細(xì)度由原來(lái)控制的75%提高至80%左右，并控制配合煤中>10mm、3～10mm和<3mm煤之間的比例，配合煤細(xì)度優(yōu)化調(diào)整有利于提高裝爐煤堆密度，改善煤的粘結(jié)性，從而提高焦炭質(zhì)量。

4 取得的效果

安鋼焦化廠通過(guò)小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)與工業(yè)試驗(yàn)，并采取了一系列工藝調(diào)整，成功將低價(jià)經(jīng)濟(jì)資源替代目前高價(jià)資源，同時(shí)高價(jià)焦肥煤較之前有了明顯優(yōu)化，配合煤成本降低5.4元/噸，每年節(jié)省煉焦煤采購(gòu)成本約2100萬(wàn)元，生產(chǎn)焦炭質(zhì)量穩(wěn)定，滿足了煉鐵2000級(jí)高爐的需求，為煉鐵大高爐的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

另一方面通過(guò)本次精細(xì)配煤的探索，推動(dòng)了安鋼煤焦質(zhì)量研究方面的技術(shù)進(jìn)步對(duì)以后煤焦質(zhì)量控制、管理提供重要參考并產(chǎn)生積極的影響，對(duì)國(guó)內(nèi)同行在煤焦質(zhì)量管理方面具有一定的借鑒意義。

[1] 姚昭章,鄭東明．煉焦學(xué)[M] ．北京：冶金工業(yè)出版社,2005.

[2] 虞繼舜．煤化學(xué)[M] ．北京:冶金工業(yè)出版社,2008.

(本文文獻(xiàn)格式：高鋒林，向海飛，高立東，等.安鋼焦化廠精細(xì)配煤降成本的探索與應(yīng)用[J].山東化工，2017，46(08)：100-101.)

The Coking Plant of Anyang Steel Fine Coal Exploration and Application of Cost Reduction

GaoFenglin,XiangHaifei,GaoLidong,WangHongshun,CaoWen

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd.,Anyang 455004,China)

This paper introduces the steel industry since 2015 to enter the winter, positive angangcoking plant to respond to market challenges, the establishment of comprehensive evaluation system of coking coal price effect by low price, weak development and use of coal fine coal bond, lowering the cost of coal and rock figure fitting inflection point ratio of coking coal and fat coal, and the coal blending system reform, improve the control standard, adjust the fineness of mixed coal composition measures of lean production management to ensure the stability of production of coke quality, and achieved good results, a good guide for the similar coke quality control.

price effect evaluation system; weak coal;coal curve ;lean production management;effect

2017-03-07

高鋒林 (1983—)，本科，助理工程師 ，河南省安陽(yáng)市安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司焦化廠技術(shù)科。

TQ520.62

A

1008-021X(2017)08-0100-02