王春華

（山西焦煤集團煤焦銷售有限公司，山西 太原 030024）

我國是煤炭資源大國，已探明儲量僅次于美國和俄羅斯，根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《2021年中國煉焦煤行業(yè)分析報告-行業(yè)調(diào)研與未來趨勢預測》，我國煉焦煤資源量占世界煉焦煤資源量的23%。煉焦煤資源埋藏較深，井下開采地質(zhì)條件復雜，開采難度大、洗選難，回收率一般只有50%左右。近年來我國煤炭開采強度不斷增大，使原本稀缺的煉焦煤資源更加稀缺，同時肥煤焦化、焦煤瘦化趨勢明顯，煉焦煤灰分、硫分也呈上升趨勢。而俄羅斯煉焦煤等海外同煤種資源灰低硫低，但單種煤煉焦反應后強度低，因此可考慮利用我國主要產(chǎn)煤區(qū)域的山西煤的黏結(jié)性強、單種煤煉焦反應后強度高的優(yōu)勢，與俄羅斯低灰低硫煤配煤以降低焦炭灰分硫分，但盡量不影響焦炭特性，來替代稀缺煉焦煤資源。本文介紹了山西煉焦煤和在我國流通的幾種具有代表性的俄羅斯煉焦煤的資源分布情況和煤質(zhì)分析，并進行了配煤煉焦試驗，現(xiàn)介紹如下。

1 山西煉焦煤分布及煤質(zhì)特點

山西煉焦煤資源豐富，查明資源儲量高達1 544億t以上，占我國煉焦煤查明資源儲量的56%；經(jīng)濟可采儲量為331億t，占我國煉焦煤經(jīng)濟可采儲量的1/2以上，2021年山西煉焦煤產(chǎn)量6.4億t[1]。山西煉焦煤主要分布在六大煤田，分別是河東煤田、西山煤田、霍西煤田、寧武煤田、沁水煤田、大同煤田。按賦存區(qū)域劃分，代表性區(qū)域有古交地區(qū)、離柳地區(qū)、晉中地區(qū)、晉南地區(qū)、晉東南地區(qū)、晉北地區(qū)。

古交地區(qū)以優(yōu)質(zhì)焦、肥煤為主，灰分在11%以下、硫分1.50%，在同煤種中揮發(fā)分低、磷含量低，黏結(jié)指數(shù)及膠質(zhì)層厚度中等，單種煤小焦爐試驗所得焦炭抗碎強度及反應后強度高，是大型高爐不可或缺的骨架爐料，另外由于其鏡質(zhì)組體積分數(shù)在50%～65%，堿金屬催化指數(shù)MCI低（一般低于2.5%），與堿金屬含量高的進口煤配合使用，可以取得良好效果。以山西焦煤的屯蘭焦煤及馬蘭肥煤為代表。

離柳地區(qū)以優(yōu)質(zhì)低硫焦、肥煤及高硫焦煤為主，是沙曲焦煤和賀西焦煤的主產(chǎn)地。其中焦煤揮發(fā)分適中，黏結(jié)指數(shù)可達90，膠質(zhì)層厚度20 mm左右，單種煤小焦爐試驗所得焦炭反應后強度高達70%以上，融合性好，可與貧瘦煤及瘦煤搭配使用，有效降低入爐煤成本，同時其堿金屬含量低，也可搭配堿金屬含量高的進口煤，煉得質(zhì)量較好的焦炭。以山西焦煤的沙曲焦煤、雙柳肥煤和離柳集團高硫焦煤為代表。

晉中地區(qū)主要以靈石、孝義地區(qū)焦、肥煤為主，選煤廠集中，可以集中配洗周邊焦、肥煤等煤種，以配煤比例穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)異、數(shù)量穩(wěn)定聞名，是山西煉焦精煤的主要產(chǎn)地之一。以山西焦煤介休選煤廠洗配煤為代表。

晉南地區(qū)主要以焦煤、1/3焦煤、高硫肥煤及瘦煤為主，其中焦煤硫分低、揮發(fā)分低、反應后強度高，可搭配離柳及晉中地區(qū)肥煤、氣煤配煤煉焦。以中煤集團王家?guī)X、安澤焦煤，山西焦煤豹子溝、生輝高硫肥煤為代表。

晉東南地區(qū)以變質(zhì)程度高的無煙煤、瘦焦煤、瘦煤、貧瘦煤為主。其中無煙煤是高爐噴吹及化工用煤的主要原料；瘦焦煤、瘦煤、貧瘦煤可與呂梁、臨汾等地的高黏結(jié)煤搭配，再配入其他地區(qū)的氣煤或1/3焦煤等高揮發(fā)分煤煉焦。以晉城無煙煤，山西焦煤的霍爾辛赫、經(jīng)坊貧瘦煤為代表。

晉北地區(qū)以氣煤、1/3焦煤及不黏煤為主，是煉焦配煤及動力用煤的主要原料。以山西焦煤的斜溝偏1/3焦的氣煤、大同弱黏煤為代表。

2 我國進口煉焦煤情況

2021 年來，受安全、環(huán)保多重因素影響，國內(nèi)煤炭資源緊張，進口煤資源成為國內(nèi)資源的有力補充。2021年，我國煤炭產(chǎn)量40.7億t，進口量3.23億t，進口煉焦煤量5 470萬t，占總進口量的16.93%，出口煉焦煤量僅9.1萬t。我國歷年進口煉焦煤來源分布見表1。目前，澳大利亞煤炭和蒙古煤炭受政策、疫情等影響進口數(shù)量有限，俄羅斯煤炭以其數(shù)量、質(zhì)量（硫分低）優(yōu)勢成為我國進口煤炭的主力。2021年，俄羅斯煤炭產(chǎn)量4.37億t，出口3.12億t，其中我國進口俄羅斯煉焦煤1 074萬t。

表1 我國歷年進口煉焦煤來源分布 萬t

3 俄羅斯煉焦煤煤質(zhì)特點及應用

《2021年中國煉焦煤行業(yè)分析報告-行業(yè)調(diào)研與未來趨勢預測》顯示：從儲量看，50%的煉焦煤資源分布在亞洲，25%分布在北美洲。其中，儲量最大的是俄羅斯，煉焦煤資源占比達到41%；其次是中國，煉焦煤資源占比23%。

3.1 資源分布情況

俄羅斯煤炭資源分布不平衡，3/4以上分布在俄羅斯亞洲部分，其余分布在俄羅斯歐洲部分。亞洲部分主要煤田為庫茲巴斯煤田（俄羅斯第一大煤炭基地）、南雅庫特煤田，歐洲部分主要煤田為頓涅茨煤田和伯朝拉煤田。俄羅斯煤炭品種比較齊全，有褐煤、煙煤（長焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤等）及無煙煤等。煉焦煤產(chǎn)地主要有庫茲巴斯煤田、伯朝拉煤田和南雅庫特煤田。俄羅斯每年大約有1/4的煤炭需要在各地區(qū)間相互調(diào)配，平均運距達1 000 km，最長運距達3 000 km。

3.2 幾種俄羅斯煉焦煤煤質(zhì)情況

為了解俄羅斯煉焦煤的煤質(zhì)特點，以便與山西煉焦煤進行配伍性研究，在日照港選取了幾種具有代表性的俄羅斯煤樣進行煤質(zhì)檢測，結(jié)果見表2。

表2 幾種俄羅斯煉焦煤煤質(zhì)指標

由表2可知，俄羅斯煉焦煤的顯著優(yōu)勢是硫分低，本次選取的樣本硫分最低僅0.18%、最高0.39%，因此可以用來調(diào)節(jié)入爐煤的硫分。缺點是鏡質(zhì)組含量高、活惰比高、單種煤煉焦反應后強度低。以Deni Deep煤為例，硫分為0.32%，但鏡質(zhì)組體積分數(shù)高達90.2%，活惰比高達10.11，活性物含量較高，遠超山西同類煤；單獨煉焦后，其焦炭質(zhì)量較差，反應后強度僅為24.1%左右，與山西煉焦煤的內(nèi)在品質(zhì)相差甚遠。

4 山西煉焦煤與俄羅斯煉焦煤配煤研究

4.1 幾種山西煉焦煤煤質(zhì)情況

為與俄羅斯煉焦煤進行配煤試驗，根據(jù)俄羅斯煉焦煤的特點，選用山西煤1～山西煤8共8種煉焦煤進行了煤質(zhì)分析，結(jié)果見表3。由表3可知，山西煉焦煤的顯著優(yōu)勢是結(jié)焦性及黏結(jié)性好，活惰比低，MCI大多數(shù)在2.5以下，極個別在3.0以上，單種煤煉焦反應后強度高。在焦爐中的作用具有不可替代性，同時可適當配合瘦煤、貧瘦煤和氣煤等煤種使用，可在不降低焦炭質(zhì)量的同時，降低成本。缺點是硫分較高。

表3 幾種山西煉焦煤煤質(zhì)指標

4.2 配煤煉焦試驗

根據(jù)俄羅斯各單種煤的性質(zhì)，考慮來源、可配性及經(jīng)濟效益，在6種俄羅斯煤種中選取了Deni Creek和Inagli兩種煤與山西優(yōu)質(zhì)煉焦煤進行配煤試驗（設計了5種配煤方案），并用配合煤進行小焦爐試驗，對配合煤及所煉焦炭進行了質(zhì)量分析，結(jié)果見表4。

表4 配合煤及所煉焦炭指標

由表4可知：當俄羅斯煤的配入質(zhì)量分數(shù)為20%～25%時，配合煤整體品質(zhì)明顯下降，焦炭反應后強度大幅降低（通常在30%左右），表明高比例配入俄羅斯煤會對焦炭強度造成較大影響；當俄羅斯煤的配入質(zhì)量分數(shù)減少到10%時，對配合煤的內(nèi)在品質(zhì)影響相對較小。方案4配合煤所煉焦炭反應后強度65.1%，其余指標尚可，可參考使用；方案5配合煤所煉焦炭反應后強度58.8%，提質(zhì)增效效果不明顯，不建議使用。因此，俄羅斯煤的配入質(zhì)量分數(shù)最好不超過10%。

5 結(jié) 論

山西區(qū)域煉焦煤的結(jié)焦性及黏結(jié)性好，單種煤煉焦冷熱強度均比較好，融合性好，鏡質(zhì)組體積分數(shù)在50%～65%，在焦爐中的作用具有不可替代性，同時可適當配合瘦煤、貧瘦煤和氣煤等煤種使用，在不降低焦炭質(zhì)量的同時，降低成本。俄羅斯煤炭硫分極低，焦化企業(yè)在使用山西優(yōu)質(zhì)煉焦煤時，可配入一定量的俄羅斯煤，調(diào)節(jié)入爐煤的硫分，并代替稀缺的煉焦煤資源。俄羅斯煤的配入質(zhì)量分數(shù)在20%～25%時，會對焦炭強度造成較大影響；當俄羅斯煤的配入質(zhì)量分數(shù)下降到10%時，所煉焦炭質(zhì)量比較理想。因此，建議俄羅斯煤炭的配入質(zhì)量分數(shù)最好不超過10%。