我國鋼鐵生產的持續(xù)高速增長，焦爐熱修極大地拉動了煉焦生產的高速度發(fā)展，焦炭產能的快速擴張導致煉焦煤供應緊張，特別是優(yōu)質煉焦煤供應更加緊張，煉焦煤價格大幅度升高。同時，高爐的不斷發(fā)展，對焦炭質量提出了更高的要求。增加煉焦配煤中優(yōu)質煉焦煤的配入比例是提高焦炭質量的有效和通常做法。焦炭產量的大幅度增加和冶金行業(yè)對焦炭質量的更高要求，更加重了煉焦行業(yè)對優(yōu)質煉焦煤的需求和煤資源及煉焦煤供應之間的矛盾。因此,如何合理利用煤炭資源，提高焦炭質量，降低生產成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，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，也是長期任務。針對我國煤資源特點和煉焦行業(yè)的現(xiàn)狀，搗固煉焦技術是解決這一問題的有效措施之一。
1 搗固焦爐在國內近幾年的發(fā)展
搗固煉焦技術在中國已有幾十年的歷史，原大連、北臺等搗固焦爐，焦爐熱修無論從生產規(guī)模到裝備水平均處于較低水平。1995年青島煤氣公司3.8米搗固焦爐的建設及搗固機的引進，為我國搗固技術的大發(fā)展做了有益的鋪墊。2005年由我國自行設計的全國產化的4.3米搗固焦爐在神華烏海煤焦化有限公司投產。隨后，一大批搗固焦爐建成投產，2009年10月，5.5米搗固焦爐在烏海能源有限責任公司建成投產。2010年4月，6米搗固焦爐在中鴻煤化公司投產。
2 搗固煉焦與頂裝煉焦的分析
（1）在相同配煤比得情況下，搗固焦爐的焦炭質量要好于頂裝焦爐。入爐煤的質量越差，焦炭質量提高的幅度越大。
?。?）在相同焦炭質量情況下，搗固煉焦比頂裝煉焦可增加高揮發(fā)分或弱粘結煤的用量。
?。?）搗固煉焦的煙塵治理難度大于頂裝煉焦，需要繼續(xù)改進和完善。
3 搗固煉焦的技術優(yōu)勢
?。?）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)性煤和弱黏結性煤。本公司選用40%的瘦煤、30%的焦煤和30%的肥煤生產出了一級冶金焦。采用搗固煉焦工藝節(jié)約了大量不可再生的優(yōu)質煉焦煤,降低了生產成本。
?。?）提高焦炭質量
搗固煉焦可以提高焦炭的機械強度和反應后強度,兩個月試生產表明:在配入30%的弱黏結性煤時,焦爐熱修焦炭的機械強度M40平均為90 %,M10為4%,熱反應性C R I為22%,反應后強度CSR為65%。
?。?）環(huán)境保護方面的優(yōu)勢
產量相同時,與炭化室高450m m頂裝焦爐相比較,搗固焦爐具有減少出焦次數(shù)、減少機械磨損、降低勞動強度、改善操作環(huán)境和減少無組織排放的優(yōu)點。 裝煤逸散煙塵采用爐頂消煙除塵車進行燃燒、洗滌除塵,完成無煙裝煤操作,使裝煤的污染物排放量減少90%。 出焦粉塵通過除塵攔焦車集塵罩進入地面除塵站,工藝除塵效率高,減少了環(huán)境污。 敲打刀邊新型爐門,密封效果好,減少爐門荒煤氣的逸散。
（4） 經(jīng)濟效益顯著
盡管搗固焦爐的搗固機和裝煤車的投資高于頂裝煤的機械費用,但是搗固煤餅的堆積密度比頂裝煤高1/3,故相同生產規(guī)模的焦爐,搗固焦爐可以減少炭化室的孔數(shù)或炭化室容積,單套機械的服務孔數(shù)也增加到了72孔,因此,搗固焦爐的總投資并不比頂裝焦爐高。 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)分或弱黏結性的低階煤,同時增加石油焦及焦粉的配入量,減少焦煤用量,原料煤的采購費用具有明顯的優(yōu)勢,直接降低了焦炭的生產成本。 搗固焦爐焦炭質量提高,可相應提高銷售價格,而其操作費用和動力消耗與頂裝煤工藝基本相同,直接增加了銷售收入。
4 搗固煉焦生產過程中存在的
問題分析
?。?）確保煤餅強度。影響搗固煤餅強度的主要因素有：配合煤的粉碎細度、配合煤水分及煤種等。配合煤粉碎細度過低使煤餅不穩(wěn)定，且較大顆粒弱粘結煤和礦物質會使焦炭均勻性變壞，裂紋增多；提高煤的粉碎細度，有利于提高煤餅的抗壓強度和抗剪強度，但堆密度下降，影響焦炭質量并提高生產成本?？梢娒旱姆鬯榧毝冗^低和過高都不利于搗固工藝的實施。經(jīng)生產實踐觀察，煤的粉碎細度<3mm粒子90%左右較適宜。水分是搗固煤餅中煤顆粒之間的“粘結劑”，配合煤水分的高低直接影響煤餅的強度。配合煤水分偏低不易搗成煤餅或煤餅強度差。而配合煤水分過高煤餅強度也不好，且增大煉焦耗熱量。經(jīng)過生產實踐觀察，搗固煉焦合適的配煤水分應控制在9%～12%。不同煤種對搗固煤餅強度影響不同，不同的煤種在搗制成合格的煤餅時需要的適宜粒度和搗固功不同。在配煤中配入水對其濕潤性較差的煤種或配煤添加物，不利于搗固煤餅的強度。因此，在選擇入爐煤或其他添加物時，應通過試驗確定是否選用及合適的粉碎細度、配煤水分、搗固功。
?。?）搗固煉焦過程中裝煤煙塵的治理
搗固焦爐由敞開的機側推入煤餅，造成機側爐頭大量冒煙，消煙除塵遠比頂裝焦爐困難。目前，國內搗固式煉焦爐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煙車。其中搗固裝煤時，采用安裝于爐頂導煙車上的U型導煙管將裝爐煙氣導入鄰近的處于結焦后半期的炭化室并配合高壓氨水噴射技術，可以降低裝煤產生的含煤煙塵和荒煤氣的外溢。
5 結語
搗固煉焦技術是合理利用煤炭資源、提高焦炭質量的有效工藝措施。從目前煤炭資源中優(yōu)質煤的日益短缺，通過采用為搗固煉焦技術可以有效地利用資源的同時，發(fā)展地方區(qū)域建設，不斷完善輔助工藝流程，實現(xiàn)安全、健康、環(huán)保、節(jié)能的產業(yè)鏈。
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