曾令鵬，劉克輝，范國(guó)光，程啟國(guó)

（寶武集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司，廣東 韶關(guān) 512123）

隨著國(guó)內(nèi)大型高爐的發(fā)展，對(duì)焦炭指標(biāo)的要求不再簡(jiǎn)單的局限于CSR、CRI、M40和M10，焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率對(duì)高爐運(yùn)行的影響也引起了更多關(guān)注。提高焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率，是保證高爐順行的外部條件之一[1]。2018年韶鋼主供大型高爐使用的6 m焦?fàn)t焦炭熱強(qiáng)度均值已達(dá)到69.8%，但熱強(qiáng)度穩(wěn)定率不高，反映熱強(qiáng)度穩(wěn)定率的標(biāo)準(zhǔn)偏差σn-1最高達(dá)到1.78，不利于高爐的穩(wěn)定順行，為此韶鋼開展了提高焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率的攻關(guān)項(xiàng)目，從國(guó)內(nèi)1#焦煤煤質(zhì)、國(guó)內(nèi)1#焦煤水分、清場(chǎng)含雜煤煤質(zhì)、配煤比調(diào)改次數(shù)等方面，分析了對(duì)韶鋼6 m焦?fàn)t焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率的影響，通過采取相應(yīng)改進(jìn)措施，提高了焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率，支撐了高爐的順行高產(chǎn)，現(xiàn)介紹如下。

1 焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率的表征

焦炭熱強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差σn-1是焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率重要的量化指標(biāo)，熱強(qiáng)度σn-1大小與焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率呈負(fù)相關(guān)，即σn-1數(shù)值越小，焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率越高。σn-1計(jì)算公式見式（1）～（3）。

式中：σn-1——標(biāo)準(zhǔn)偏差；

d——焦炭CSR、G、Y、Mt的日測(cè)值與平均值的差值，%、1、mm、%；

n——每個(gè)月焦炭CSR、G、Y、Mt測(cè)試的次數(shù)；

x——焦炭的CSR、G、Y、Mt日測(cè)值，%、1、mm、%；

——焦炭的CSR、G、Y、Mt的月均值，%、1、mm、%。

2018年韶鋼6 m焦?fàn)t焦炭熱強(qiáng)度σn-1見表1。2018年1季度焦炭熱強(qiáng)度σn-1為1.64，其中2月σn-1達(dá)到1.78，說明第1季度焦炭熱強(qiáng)度波動(dòng)較大，不利于高爐爐況的穩(wěn)定順行，從而影響鐵產(chǎn)量，增加鐵水成本。因此，提高焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率，可為高爐順行高產(chǎn)創(chuàng)造良好的外部條件[2]。

表1 2018年1、2季度韶鋼6 m焦?fàn)t焦炭熱強(qiáng)度σn-1

2 焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率的影響因素

2.1 國(guó)內(nèi)1#焦煤煤質(zhì)的影響

焦煤煤質(zhì)的穩(wěn)定對(duì)焦炭熱強(qiáng)度的穩(wěn)定率發(fā)揮重要的作用。韶鋼焦煤主要以國(guó)內(nèi)1#焦煤為主，配比30%～40%。由于韶鋼外購(gòu)的國(guó)內(nèi)1#焦煤來(lái)自不同廠家，質(zhì)量有一定波動(dòng)，從煤巖分析看，純單一煤質(zhì)的焦煤很少，大部分焦煤不同程度地?fù)接惺萁姑汉褪菝旱?。由于混洗不均勻，?dǎo)致不同廠家或同一廠家不同批次煤的質(zhì)量不穩(wěn)定，對(duì)配煤結(jié)構(gòu)影響較大，導(dǎo)致焦炭質(zhì)量不穩(wěn)定，在焦炭CSR和CRI上反映比較突出[3]。2018年國(guó)內(nèi) 1#焦煤G、Y值 σn-1與焦炭 CSR σn-1關(guān)系見圖1。由圖1可知，國(guó)內(nèi)1#焦煤G、Y值σn-1與焦炭CSR σn-1呈正相關(guān)關(guān)系，說明國(guó)內(nèi)1#焦煤煤質(zhì)越穩(wěn)定，焦炭CSR越穩(wěn)定。

圖1 國(guó)內(nèi)1#焦煤G、Y值σn-1與焦炭CSR σn-1關(guān)系

2.2 國(guó)內(nèi)1#焦煤水分的影響

入爐煤水分對(duì)焦炭熱強(qiáng)度影響較大，韶鋼前期研究表明，隨著入爐煤水分上升，焦炭熱強(qiáng)度下降，水分每增加1%，焦炭CSR下降2.6%，但當(dāng)全水分超過12%時(shí)，其對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響幅度減弱。這是由于隨著入爐煤水分的升高，入爐煤堆密度減少，焦炭的致密性變差，中心氣孔、泡焦增多，影響焦炭熱強(qiáng)度[4-5]。韶鋼常用煉焦煤品種中，結(jié)焦性最好、配比最大的為國(guó)內(nèi)1#焦煤；其對(duì)入爐煤水分及焦炭熱強(qiáng)度的影響起主導(dǎo)作用。2018 年國(guó)內(nèi) 1#焦煤Mtσn-1與焦炭 CSR σn-1關(guān)系見圖2。由圖2可知，國(guó)內(nèi)1#焦煤Mtσn-1與焦炭CSR σn-1呈正相關(guān)關(guān)系，說明國(guó)內(nèi)1#焦煤水分波動(dòng)越小，焦炭CSR越穩(wěn)定。

圖2 國(guó)內(nèi) 1#焦煤 Mtσn-1與焦炭 CSR σn-1關(guān)系

2.3 清場(chǎng)含雜煤的影響

韶鋼清場(chǎng)含雜煤主要包括港口的清場(chǎng)含雜煤及廠內(nèi)煤場(chǎng)煤堆消堆前的墊底料。絕大部分清場(chǎng)含雜煤混煤較嚴(yán)重，黏結(jié)性及結(jié)焦性變差，質(zhì)量劣化，當(dāng)作單一煤種配用，對(duì)焦炭質(zhì)量影響較大，必然引起焦炭熱強(qiáng)度波動(dòng)。2018年清場(chǎng)含雜煤配用量與焦炭CSR σn-1關(guān)系見圖3，由圖3可知，清場(chǎng)含雜煤配用量與焦炭CSR σn-1呈正相關(guān)關(guān)系，說明清場(chǎng)含雜煤配用量越少，焦炭CSR越穩(wěn)定。

圖3 清場(chǎng)含雜煤配用量與焦炭CSR σn-1關(guān)系

2.4 配煤比調(diào)改次數(shù)的影響

配煤比調(diào)改次數(shù)越多，配煤結(jié)構(gòu)變化越大，焦炭熱強(qiáng)度越不穩(wěn)定。因此，減少配煤比調(diào)改次數(shù)，有利于焦炭熱強(qiáng)度的穩(wěn)定。2018年配煤比調(diào)改次數(shù)與焦炭CSR σn-1關(guān)系見圖4。由圖4可知，配煤比調(diào)改次數(shù)與焦炭CSR σn-1呈正相關(guān)關(guān)系，說明配煤比調(diào)改次數(shù)越少，焦炭CSR越穩(wěn)定。

圖4 配煤比調(diào)改次數(shù)與焦炭CSR σn-1關(guān)系

3 提高焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率的措施

3.1 加強(qiáng)對(duì)煉焦煤質(zhì)量管控

加強(qiáng)對(duì)煉焦煤質(zhì)量監(jiān)控，特別是對(duì)國(guó)內(nèi)1#焦煤實(shí)施批批檢測(cè)，保證1#焦煤質(zhì)量穩(wěn)定。

縮減國(guó)內(nèi)1#焦煤供應(yīng)商數(shù)量，剔除質(zhì)量波動(dòng)較大、供應(yīng)量小的供應(yīng)商，僅保留幾家質(zhì)量穩(wěn)定、供應(yīng)量大、性價(jià)比高的供應(yīng)商，并通過簽訂長(zhǎng)協(xié)的方式來(lái)保證國(guó)內(nèi)1#焦煤長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)。

定期對(duì)國(guó)內(nèi)1#焦煤進(jìn)行抽查并開展實(shí)驗(yàn)分析，全面深入掌握其質(zhì)量特性，對(duì)質(zhì)量波動(dòng)較大的1#焦煤采取分倉(cāng)配用來(lái)降低對(duì)焦炭熱強(qiáng)度的不利影響。

3.2 加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)1#焦煤水分管理

嚴(yán)格控制國(guó)內(nèi)1#焦煤裝車過程中的水分帶入，及時(shí)跟蹤了解裝車地和運(yùn)輸沿途天氣情況，合理安排發(fā)車計(jì)劃。

對(duì)于水分高的國(guó)內(nèi)1#焦煤優(yōu)先安排卸至煤場(chǎng)進(jìn)行瀝水，不允許直接卸至筒倉(cāng)。

實(shí)施干基轉(zhuǎn)濕基的精準(zhǔn)配煤。1#焦煤結(jié)焦性佳但全水分高，通過精準(zhǔn)配煤的精確計(jì)算，水分偏高的1#焦煤干基配入量要比未實(shí)施精準(zhǔn)配煤前高，通過提高配煤的整體結(jié)焦性能，減小水分升高導(dǎo)致的焦炭強(qiáng)度下降。

3.3 加強(qiáng)對(duì)清場(chǎng)含雜煤管理

建立《清場(chǎng)含雜煤管理標(biāo)準(zhǔn)》，加強(qiáng)清場(chǎng)含雜煤管理，控制雜煤量，降低其對(duì)焦炭質(zhì)量的不利影響。

開展清場(chǎng)含雜煤配煤煉焦攻關(guān)，科學(xué)合理制定配用方案，降低配用清場(chǎng)含雜煤對(duì)焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率的影響。

3.4 減少配煤比調(diào)改次數(shù)

影響配煤比調(diào)改的主要因素有資源切換、焦炭質(zhì)量要求、生產(chǎn)需求、船期對(duì)接及平衡庫(kù)存等，通過減少煉焦煤品種、優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)、提高配煤計(jì)劃準(zhǔn)確率、降低生產(chǎn)故障及避免船期延誤等方法來(lái)減少配煤比調(diào)改次數(shù)，保持配煤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提高焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率。

4 改進(jìn)效果

通過穩(wěn)定國(guó)內(nèi)1#焦煤煤質(zhì)、控制進(jìn)廠煤水分波動(dòng)、減少清場(chǎng)含雜煤配用量及配煤比調(diào)改次數(shù)，保持了煤質(zhì)及配煤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，從而將韶鋼6 m焦?fàn)t焦炭熱強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差σn-1由2018年1季度的1.64降低至4季度的0.95（見表2），極大提高了焦炭熱強(qiáng)度穩(wěn)定率，支撐了高爐的順行高產(chǎn)。

表2 2018年3、4季度韶鋼6 m焦?fàn)t焦炭熱強(qiáng)度σn-1

影響焦炭熱強(qiáng)度的因素還有天氣、煉焦工藝及焦炭取樣、制樣方式等，尚待進(jìn)一步分析。