王春華
(山西焦煤集團,山西 太原 030024)
山西焦煤集團是全國最大的煉焦煤生產(chǎn)加工企業(yè),也是全國最大的煉焦煤市場供應商。2020年,山西省大力推動煤炭企業(yè)戰(zhàn)略重組,形成了煤炭板塊山西焦煤集團和晉能控股集團“雙航母”格局。通過資源劃轉,山西焦煤集團接收晉能控股集團59座礦井,煤礦數(shù)量增加至164座,設計年產(chǎn)能合計2.5億t.山西煉焦煤資源集中度進一步提升,山西焦煤產(chǎn)業(yè)鏈保供能力持續(xù)加強。但隨著煤炭開采向深部延伸,煤炭產(chǎn)品灰分、硫分逐年上升,內在品質變差;環(huán)保、安全力度加大,單一煤種洗選的產(chǎn)品穩(wěn)定供給下游用戶越來越不可能,加大配煤研究,穩(wěn)定配比配煤成為主要保供方式。
山西焦煤太原選煤廠是我國第一個五年計劃的重點工程,于1960年1月正式投產(chǎn),設計能力為200萬t/年,為中央型選煤廠。經(jīng)過兩次技改后,核定入洗能力可達450萬t/年,現(xiàn)工藝為選前脫泥+三產(chǎn)品重介旋流器+CSS粗煤泥干擾分選+浮選,主要產(chǎn)品是11級瘦精煤。近年來,該廠配煤能力逐步提高,可實現(xiàn)精煤產(chǎn)品部分洗選,另調入部分其他精煤實現(xiàn)產(chǎn)品結構優(yōu)化,最大限度發(fā)揮該廠洗選能力及配煤能力,實現(xiàn)單純洗煤向洗煤與配煤相結合的生產(chǎn)模式。
太原選煤廠作為西山煤電集團太原地區(qū)的中心選煤廠,主要入洗杜兒坪礦2#煤及官地礦、西銘礦電精煤。2#煤黏結指數(shù)高,部分直銷原煤,部分與電精煤配洗,配洗后電精煤“吃黏現(xiàn)象”嚴重,導致瘦煤黏結指數(shù)長期不穩(wěn)定,甚至達不到瘦煤要求。為此,借助山西焦煤集團資源平臺,深入研究煉焦煤內在品質特性,通過技術手段,優(yōu)化配合煤結構,提高低價位煤炭資源的使用率,提升配合煤綜合性價比,在保證配合煤質量的同時,降低配合煤成本,盤活焦煤集團劣質資源,實現(xiàn)產(chǎn)品長期穩(wěn)定,進而保證太原選煤廠穩(wěn)定發(fā)展。
我國煉焦瘦煤市場主要來源于山西省,2019年全國瘦煤產(chǎn)量7 297萬t,山西省產(chǎn)量3 519萬t,占全國的48.26%[1],其余省份的瘦煤資源煤質存在灰高、硫高、黏結低等問題,優(yōu)質煉焦瘦煤產(chǎn)量占比較小。
杜兒坪礦2#精煤質量分析表見表1,由表1可知,2#煤為低硫中灰瘦煤,各項指標均比較優(yōu)異,尤其是焦化特性好,單煤煉焦所得焦炭反應后強度達到了60.3%,在煉焦過程中可部分替代焦煤使用。但該煤反射率較高,賦存量小,單獨供給數(shù)量無法保證。另外由于原煤直銷經(jīng)濟效益較好,除部分入洗外,其余均直接銷售。
表1 杜兒坪礦2#精煤質量分析表
2.2.1 配煤煤種選擇
山西焦煤集團A瘦煤資源可開采儲量為1.4億t,礦井產(chǎn)能450萬t/年,其礦井選煤廠的洗選能力600萬t/年,但近年來的精煤銷售量平均為200余萬t,由于硫分高,屬集團公司滯銷煤種,產(chǎn)能優(yōu)勢未完全發(fā)揮??紤]把杜兒坪礦2#原煤單獨洗選后精煤與A瘦精煤配合銷售,提高經(jīng)濟效益,同時合理利用A瘦精煤高硫劣勢及杜兒坪礦2#煤低硫優(yōu)勢,達到資源優(yōu)勢互補,綜合利用。
2.2.2 A瘦精煤的質量分析
A瘦精煤為合并層開層,煤質極不穩(wěn)定,最大缺點是硫分較高,作為煉焦配煤使用比例低。其質量情況見表2,由表2可知,A瘦精煤屬低灰高硫瘦煤,從各項指標來看,其焦化特性屬瘦煤中比較優(yōu)異的。
表2 A瘦精煤的質量分析表
為確保配煤新產(chǎn)品的經(jīng)濟效益及市場接納度,根據(jù)資源賦存狀況,進行配煤實驗與經(jīng)濟效益測算,初步確定了以下兩個方案。
方案一:杜兒坪礦2#精煤與A瘦精煤配成硫分為1.00%的瘦精煤,配比為75%∶25%.產(chǎn)品灰分為9.95%,硫分為0.93%,黏結指數(shù)63,反應后強度59.0,鏡質體反射率平均值1.583%,標準差為0.096,綜合成本為876元/t.
方案二:杜兒坪礦2#精煤與A精煤配成硫分為1.30%的瘦精煤,配比為58%∶42%.產(chǎn)品灰分為9.95%,硫分為1.27%,黏結指數(shù)64,反應后強度58.8,鏡質體反射率平均值為1.543%,標準差為0.099,綜合成本為836元/t.
對標山西離石、河津地區(qū)的瘦精煤質量指標和報價,結合市場成交價格,經(jīng)過升貼水計算,擬定硫分1.30%的瘦精煤新產(chǎn)品方案,定價在910元/t,繼而對硫分1.00%的瘦精煤產(chǎn)品進行二次升貼水計算,定價為930元/t.結合兩種方案的綜合成本,本著精益化管理中以經(jīng)濟效益為導向的原則,根據(jù)產(chǎn)品性價比,最終確定了硫分為1.30%的瘦煤新產(chǎn)品的配煤方案。
杜兒坪礦2#精煤與A精煤屬不同區(qū)域的同一煤種,各項性質比較接近,預測配合后仍為單一煤,并且由于黏結指數(shù)接近,各項指標加合性好。按最終確定的配煤方案將2#煤單獨洗選后精煤與A精煤配比為58%∶42%,進行了配煤實驗,并將配合煤進行了質量分析。質量指標見表3.
由表3可知,配合后得到的硫分1.3%的10級瘦精煤產(chǎn)品,把兩種煤的優(yōu)勢充分發(fā)揮,缺點進行了互補,各項指標均比較理想,低灰,中硫,低磷,低揮發(fā)分,較高黏結性,較好的塑性,可磨性,單種煉焦所得焦炭各項指標均比較優(yōu)異,反應后強度均優(yōu)于兩種單煤指標,特別是兩種煤配煤標準差<0.1%,是一種理想的煉焦配瘦煤。
表3 配合煤新產(chǎn)品質量指標表
新產(chǎn)品綜合成本核算為836元/t.其中包含洗煤原料煤成本、原料煤運費含稅價以及A精煤鐵路運費含稅價,選煤廠洗選費用等。按910元/t的售價計算,噸煤利潤為74元。以年組織50萬t來計算,預計實現(xiàn)利潤近3 700萬元。
目前煉焦煤市場整體偏緊,山東、河北、江蘇等地焦化產(chǎn)能逐步退出,山西、內蒙、寧夏等地的新增焦化產(chǎn)能將彌補市場缺口,焦炭總產(chǎn)能會在一段時間內有所增加,瘦精煤的市場需求程度也會隨之增加。
山西地區(qū)瘦煤產(chǎn)區(qū)主要有河津地區(qū)、長治地區(qū)、呂梁地區(qū)和太原地區(qū)4個。因地理位置原因,每個產(chǎn)區(qū)主要流向不同,太原選煤廠洗配煤基地毗鄰太鋼集團,并且發(fā)運河北、山東等地區(qū)的鐵路運費遠低于其他瘦煤產(chǎn)區(qū),物流優(yōu)勢非常明顯。
太原選煤廠高黏結瘦煤新產(chǎn)品的開發(fā)將極大緩解A瘦精煤高硫滯銷的問題,使該廠洗配煤基地洗選及配煤能力得到充分發(fā)揮;推進該廠洗配煤基地建設,同時避免了杜兒坪礦2#原煤直銷,促進集團公司精煤戰(zhàn)略的落實,為山西焦煤豐富配煤產(chǎn)品種類,深入配煤領域研究,提高產(chǎn)品綜合價值,開拓配煤產(chǎn)品新市場,增加市場份額,提升品牌效益起到指引性的作用。