摘要 通过在首钢迁安煤化工有限公司开展炼焦配煤方案的优化和调整工作，先后进行了工业炉孔试验和工业生产。结果发现试验方案的焦炭质量较传统配煤方法所产焦炭的有所提高，而炼焦配煤的生产成本同时降低了3．95元／吨。将所产焦炭全部用于首钢迁钢高炉的生产，发现迁钢高炉的八项生产指标中有六项得到明显改善，一项指标基本持平，一项指标略有降低。

关键词   炼焦配煤 焦炭质量 节约成本  焦比

0  绪言

    近年来，由于国内外炼焦煤资源日益紧缺，焦炭生产的成本逐渐增加，为了节约生产成本和难得的焦煤和肥煤资源，各企业提出了在保证焦炭质量的情况下降低生产成本的要求。在此情况下，我们基于岩相配煤的观点和理论，优化了首钢的炼焦用煤结构，得到了新的配煤方案，降低了生产的成本。同时，将新方案所产的焦炭用于高炉生产，发现高炉的操作指标得到一些改善，取得了较好的生产实践效果，现将这一结果报道如下。

1    试验部分

1．1取样、煤质分析及试验方案

    基础方案(常规生产配煤方案)和试验方案所用各单种煤均在配煤盘下取样，按照国标要求进行分析和检测，分析结果见表1中所示。各种煤的岩相分析结果见表2。生产和试验配煤方案见表3所示，为综合考虑各种煤的供应和品质等方面的情况后得到的配煤方案。

2．2试验条件

    采用表3中的配煤方案，在迁安中化煤化工有限公司1、2号焦炉(炭化室高度6m，宽度450mm)上随意选择六孔炭化室进行试验。试验前腾空装煤仓，装入试验配煤，进行常规的配煤、炼焦、出焦和熄焦操作。出焦时，在晾焦台取样，进行焦炭质量的全分析；同时将所试验焦炭用皮带运至炭仓，保证半仓下料，仓下取样时，在确保试验炭下面的生产焦炭完全放空的情况下，再取试验焦炭以供分析检测之用。所得焦炭按照国标进行取样和分析。所以，焦炭的质量检测有仓下和晾焦台两套数据。为了对比，取完全相同条件的生产配煤焦炭做相同的析。

3.   结果讨论

3.1  试验焦炭的质量情况

  试验焦炭与当时生产条件下的生产炭的各项指标对比见表4和表5所示.

    从表4中的数据来看，采用新方案后的焦炭灰份和硫份基本上与正常生产焦炭的持平，筛分结果要较生产样的略好些，表现在<25mm的焦炭所占的比例减少了l%左右。

    表5中的结果说明试验焦炭的冷态强度至少不低于当时的生产样。至于热态强度，则可以看出，试验样的加碱和不加碱情况下的热态强度均要略好些。这一点要归功于焦炭显微结构中的各向同性组分的含量有所增加，同时，焦炭中的其它显微组分含量有所优化所致，详见图1所示。

   总之，根据上述情况和已经获得的数据，可以认为试验方案的效果已经达到，试验是完全成功的，同时根据该方案进行配煤炼焦，配煤的成本可以降低3．95元／吨。

3．2试验方案的生产应用情况

    在表3中的配煤方案工业炉孔试验取得成功的情况下，根据实际来煤的情况，在大方案不变的情况下，进一步调整具体用煤方案，组织开展了该方案的实际工业生产应用及高炉的应用。

3．2．1 2006年5月份迁焦试生产情况

    2006年5月份迁焦生产配煤比例的变化情况可以分为四个阶段：第一阶段，从2006年5月1日～9日，使用迁焦原有的炼焦配煤方案；第二阶段，从5月10日～15日，根据表3中所提出的配煤方案，结合实际来煤情况进行岩相方案的工业试生产应用；第三阶段，从5月16日～23日，由于来煤情况发生波动，又使用原有的配煤方案；第四阶段，从5月24日～31日，继续使用该试验配煤方案，但是根据当时对焦炭质量的具体要求，综合灰份和硫份的要求，对该方案进行了一定的调整。

    2006年5月份常规生产和试验生产阶段的焦炭质量数据，见表6中所示。由表6中可以看出，采用岩相配煤方案进行生产，与采用常规配煤所得焦炭质量相比，焦炭质量保持稳定，同时配煤的成本降低。

    在第二阶段(5月10～15日)，完全采用岩相配煤方案时，焦炭的热态强度改善程度明显，即使在采用劣质的三给瘦煤的情况下，岩相配煤方案的焦炭热态强度也明显的好于常规配煤的焦炭。在5月24日～31日的试验期间，采用的三给瘦煤和抚顺煤较多的情况下，焦炭的冷热态强度仍旧可以得到保证，即使略有降低也只是在试验误差范围内的变化而已。

    所以，从岩相配煤方案在迁焦2006年5月份实际生产应用的情况来看，岩相配煤方案的焦炭质量总体稳定，表现在灰份、硫份稳定，冷、热态强度稳定，筛分结果稳定，同时达到了前期预计的降低生产成本的效果，取得了成功。

3．2．2 2006年6月份迁焦试生产情况

    在2006年6月份配煤方案的变化情况与五月份有所不同。在该月，由于炼焦煤供应的波动，配煤比例分阶段变化。从2006年6月2日至20日，使用常规的生产配煤方案；从2006年6月21日至30日，使用岩相配煤方案进行生产。另外，需要说明的，将6月1日的生产数据归入2006年21～30日的数据组进行平均，实际上，该套数据也可以归入2006年5月21～31日的数据组进行平均计算，这种划分只是人为因素，认为对试验结果的评价没有影响。表8中给出的是2006年6月份迁焦焦炭质量的变化情况。

    从表8中可以看出，采用岩相配煤方案后焦炭质量同样得到提高，甚至在劣质三给瘦煤的使用量或瘦煤整体用量提高的情况下，试验方案的焦炭仍旧表现出更好的冷、热态强度。同时，焦炭的灰份和硫份含量没有明显增加，部分指标有所降低，同时配煤的成本有所降低。

    所以，从2006年6月份的试验生产效果来看，岩相配煤方案的实际生产应用是成功的。事实，该方案在迁焦已经作为其基础配煤方案之一。另外，该配煤方案在其它月份也得到应用，由于数据比较零散，没有进行详细的统计，但是对其应用效果的肯定是不容置疑的。

3．3迁钢高炉的应用情况

    首钢迁钢高炉100 %地使用迁焦所生产的焦炭，可以肯定的说，迁焦焦炭质量的变化情况，应当在迁钢高炉操作的指标上得到全面的反映。为此，统计了迁钢高炉在206年5、6月份使用两种配煤方案进行炼铁生产时的高炉生产指标，进行对比，结果见表9。

    从表9中的数据可以看出，采用岩相配煤方案所炼制的焦炭后，迁钢高炉表现出较好的操作数据。主要表现在：

    (1)高炉生产的焦比和综合焦比分别降低1．5kg／tFe和2．08kg／tFe；

    (2)高炉的利用系数保持不变(实际是略有提高，只是幅度很小，受数据表达精确度的限制而已)；

    (3)喷煤比略有降低；

    (4)焦炭负荷、综合负荷增加；

    (5)高炉的冶炼强度略有降低；

    (6)理论燃烧温度提高了4．6度。

    统计高炉操作的八个主要指标，可以发现，使用岩相配煤方案的焦炭后，高炉操作的6个主要指标得到改善，一个指标与使用常规配煤焦炭时的持平，一个指标略低于常规使用焦炭时的情况。

    另外，虽然采用岩相配煤焦炭后高炉操作的整体情况变好，但是考虑到高炉操作影响因素较多且复杂，我们并不把试验期间高炉操作情况的改善完全归功于岩相配煤焦炭的质量改善。最保守地说，岩相配煤方案焦炭对于迁钢高炉所起的积极作用是可以肯定的!

4  结论

    采用岩相配煤和传统配煤方法相结合的方法，我们对迁安中化煤化工有限公司的炼焦配煤方案进行了优化，得到了新的配煤方案。通过试验和实际生产应用，得到以下结论：

    (1)采用新方案后焦炭的强度得到保证，至少略有改善，同时炼焦配煤的生产成本得到降低，每吨炼焦配煤降低生产成本约3．95元，年节约炼焦配煤成本约635万元，如果按照该厂现有的炼焦能力220万吨计算，年节约配煤成本约1269万元。

    (2)采用该配煤方案后生产的焦炭全部用于迁钢高炉的生产，发现高炉的操作状况得到明显改善，认为该方案生产焦炭对于改进高炉的操作状况起到积极的作用。认为配煤结构的变化导致了焦炭的显微机构有所优化，使其在高炉中的冶炼性能得到改善。

                      (1首钢技术研究院资环所；2迁安中化煤化工有限公司 河北迁安 3武钢技术中心)