我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)的持續(xù)高速增長(zhǎng)，焦?fàn)t熱修極大地拉動(dòng)了煉焦生產(chǎn)的高速度發(fā)展，焦炭產(chǎn)能的快速擴(kuò)張導(dǎo)致煉焦煤供應(yīng)緊張，特別是優(yōu)質(zhì)煉焦煤供應(yīng)更加緊張，煉焦煤價(jià)格大幅度升高。同時(shí)，高爐的不斷發(fā)展，對(duì)焦炭質(zhì)量提出了更高的要求。增加煉焦配煤中優(yōu)質(zhì)煉焦煤的配入比例是提高焦炭質(zhì)量的有效和通常做法。焦炭產(chǎn)量的大幅度增加和冶金行業(yè)對(duì)焦炭質(zhì)量的更高要求，更加重了煉焦行業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)煉焦煤的需求和煤資源及煉焦煤供應(yīng)之間的矛盾。因此,如何合理利用煤炭資源，提高焦炭質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，滿足鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要是擺在焦化企業(yè)面前的緊迫任務(wù)，也是長(zhǎng)期任務(wù)。針對(duì)我國(guó)煤資源特點(diǎn)和煉焦行業(yè)的現(xiàn)狀，搗固煉焦技術(shù)是解決這一問(wèn)題的有效措施之一。
1 搗固焦?fàn)t在國(guó)內(nèi)近幾年的發(fā)展
搗固煉焦技術(shù)在中國(guó)已有幾十年的歷史，原大連、北臺(tái)等搗固焦?fàn)t，焦?fàn)t熱修無(wú)論從生產(chǎn)規(guī)模到裝備水平均處于較低水平。1995年青島煤氣公司3.8米搗固焦?fàn)t的建設(shè)及搗固機(jī)的引進(jìn)，為我國(guó)搗固技術(shù)的大發(fā)展做了有益的鋪墊。2005年由我國(guó)自行設(shè)計(jì)的全國(guó)產(chǎn)化的4.3米搗固焦?fàn)t在神華烏海煤焦化有限公司投產(chǎn)。隨后，一大批搗固焦?fàn)t建成投產(chǎn)，2009年10月，5.5米搗固焦?fàn)t在烏海能源有限責(zé)任公司建成投產(chǎn)。2010年4月，6米搗固焦?fàn)t在中鴻煤化公司投產(chǎn)。
2 搗固煉焦與頂裝煉焦的分析
（1）在相同配煤比得情況下，搗固焦?fàn)t的焦炭質(zhì)量要好于頂裝焦?fàn)t。入爐煤的質(zhì)量越差，焦炭質(zhì)量提高的幅度越大。
（2）在相同焦炭質(zhì)量情況下，搗固煉焦比頂裝煉焦可增加高揮發(fā)分或弱粘結(jié)煤的用量。
（3）搗固煉焦的煙塵治理難度大于頂裝煉焦，需要繼續(xù)改進(jìn)和完善。
3 搗固煉焦的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
?。?）節(jié)約資源,降低成本煤餅堆密度由頂裝煤煉焦的0.74t/m3提高到1.1t/m3,煤料顆粒間距減小,煤餅堆比重增加,有利于多配入高揮發(fā)性煤和弱黏結(jié)性煤。本公司選用40%的瘦煤、30%的焦煤和30%的肥煤生產(chǎn)出了一級(jí)冶金焦。采用搗固煉焦工藝節(jié)約了大量不可再生的優(yōu)質(zhì)煉焦煤,降低了生產(chǎn)成本。
?。?）提高焦炭質(zhì)量
搗固煉焦可以提高焦炭的機(jī)械強(qiáng)度和反應(yīng)后強(qiáng)度,兩個(gè)月試生產(chǎn)表明:在配入30%的弱黏結(jié)性煤時(shí),焦?fàn)t熱修焦炭的機(jī)械強(qiáng)度M40平均為90 %,M10為4%,熱反應(yīng)性C R I為22%,反應(yīng)后強(qiáng)度CSR為65%。
?。?）環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)
產(chǎn)量相同時(shí),與炭化室高450m m頂裝焦?fàn)t相比較,搗固焦?fàn)t具有減少出焦次數(shù)、減少機(jī)械磨損、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善操作環(huán)境和減少無(wú)組織排放的優(yōu)點(diǎn)。 裝煤逸散煙塵采用爐頂消煙除塵車進(jìn)行燃燒、洗滌除塵,完成無(wú)煙裝煤操作,使裝煤的污染物排放量減少90%。 出焦粉塵通過(guò)除塵攔焦車集塵罩進(jìn)入地面除塵站,工藝除塵效率高,減少了環(huán)境污。 敲打刀邊新型爐門(mén),密封效果好,減少爐門(mén)荒煤氣的逸散。
?。?） 經(jīng)濟(jì)效益顯著
盡管搗固焦?fàn)t的搗固機(jī)和裝煤車的投資高于頂裝煤的機(jī)械費(fèi)用,但是搗固煤餅的堆積密度比頂裝煤高1/3,故相同生產(chǎn)規(guī)模的焦?fàn)t,搗固焦?fàn)t可以減少炭化室的孔數(shù)或炭化室容積,單套機(jī)械的服務(wù)孔數(shù)也增加到了72孔,因此,搗固焦?fàn)t的總投資并不比頂裝焦?fàn)t高。 搗固煉焦工藝可以比頂裝煤煉焦工藝配入更多的高揮發(fā)分或弱黏結(jié)性的低階煤,同時(shí)增加石油焦及焦粉的配入量,減少焦煤用量,原料煤的采購(gòu)費(fèi)用具有明顯的優(yōu)勢(shì),直接降低了焦炭的生產(chǎn)成本。 搗固焦?fàn)t焦炭質(zhì)量提高,可相應(yīng)提高銷售價(jià)格,而其操作費(fèi)用和動(dòng)力消耗與頂裝煤工藝基本相同,直接增加了銷售收入。
4 搗固煉焦生產(chǎn)過(guò)程中存在的
問(wèn)題分析
?。?）確保煤餅強(qiáng)度。影響搗固煤餅強(qiáng)度的主要因素有：配合煤的粉碎細(xì)度、配合煤水分及煤種等。配合煤粉碎細(xì)度過(guò)低使煤餅不穩(wěn)定，且較大顆粒弱粘結(jié)煤和礦物質(zhì)會(huì)使焦炭均勻性變壞，裂紋增多；提高煤的粉碎細(xì)度，有利于提高煤餅的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，但堆密度下降，影響焦炭質(zhì)量并提高生產(chǎn)成本?？梢?jiàn)煤的粉碎細(xì)度過(guò)低和過(guò)高都不利于搗固工藝的實(shí)施。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐觀察，煤的粉碎細(xì)度<3mm粒子90%左右較適宜。水分是搗固煤餅中煤顆粒之間的“粘結(jié)劑”，配合煤水分的高低直接影響煤餅的強(qiáng)度。配合煤水分偏低不易搗成煤餅或煤餅強(qiáng)度差。而配合煤水分過(guò)高煤餅強(qiáng)度也不好，且增大煉焦耗熱量。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐觀察，搗固煉焦合適的配煤水分應(yīng)控制在9%～12%。不同煤種對(duì)搗固煤餅強(qiáng)度影響不同，不同的煤種在搗制成合格的煤餅時(shí)需要的適宜粒度和搗固功不同。在配煤中配入水對(duì)其濕潤(rùn)性較差的煤種或配煤添加物，不利于搗固煤餅的強(qiáng)度。因此，在選擇入爐煤或其他添加物時(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定是否選用及合適的粉碎細(xì)度、配煤水分、搗固功。
（2）搗固煉焦過(guò)程中裝煤煙塵的治理
搗固焦?fàn)t由敞開(kāi)的機(jī)側(cè)推入煤餅，造成機(jī)側(cè)爐頭大量冒煙，消煙除塵遠(yuǎn)比頂裝焦?fàn)t困難。目前，國(guó)內(nèi)搗固式煉焦?fàn)t裝煤煙塵處理的方法有兩種：一種是地面除塵站，另一種是采用除塵導(dǎo)煙車。其中搗固裝煤時(shí)，采用安裝于爐頂導(dǎo)煙車上的U型導(dǎo)煙管將裝爐煙氣導(dǎo)入鄰近的處于結(jié)焦后半期的炭化室并配合高壓氨水噴射技術(shù)，可以降低裝煤產(chǎn)生的含煤煙塵和荒煤氣的外溢。
5 結(jié)語(yǔ)
搗固煉焦技術(shù)是合理利用煤炭資源、提高焦炭質(zhì)量的有效工藝措施。從目前煤炭資源中優(yōu)質(zhì)煤的日益短缺，通過(guò)采用為搗固煉焦技術(shù)可以有效地利用資源的同時(shí)，發(fā)展地方區(qū)域建設(shè)，不斷完善輔助工藝流程，實(shí)現(xiàn)安全、健康、環(huán)保、節(jié)能的產(chǎn)業(yè)鏈。
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