提高焦炭質(zhì)量服務(wù)鋼鐵企業(yè)

1、M管理視角anagementPerspective提高焦炭質(zhì)量服務(wù)鋼鐵企業(yè)張長印(山東兗礦國際焦化有限公司，山東究州272100)摘要：焦炭在高爐煉鐵工藝中起著非常重要的作用，近年來隨著煉鐵技術(shù)的大力推廣應(yīng)用、煉鐵技術(shù)的不斷進步，對焦炭的質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，文章介紹了焦炭質(zhì)量對高爐的影響以及提高焦炭質(zhì)量的途徑，焦炭質(zhì)量的提高很大程度上會促進焦炭的銷售量。關(guān)鍵詞：焦炭質(zhì)量；質(zhì)量焦炭強度；焦炭粒度；焦炭化學(xué)組成中圖分類號：TQ520文獻標(biāo)識碼

2、：A文章編號：10092374(2011)19—015002根據(jù)我國煉焦行業(yè)協(xié)會發(fā)布的消息，從今年年初國內(nèi)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)水平以及相關(guān)部門對2011年我國粗鋼產(chǎn)量町能增長11％的預(yù)計來看，我國全年焦炭生產(chǎn)仍將有37億到38億噸的市場。二月份的焦炭產(chǎn)量與2010年相比增長了946％、倉庫庫存量增長了1174％，目前國內(nèi)大多數(shù)焦化企業(yè)仍在減產(chǎn)限產(chǎn)中運營。近日，日本和澳大利亞達成協(xié)議4到6月份煉焦煤為價格每噸200美元，同期增長了55％。目前如果

3、我國也以此價位進口該煉焦煤，入口的價格將高于國內(nèi)煉焦煤價格，那么國內(nèi)煉焦煤進口將可能減少。因此必須詳盡分析焦炭的質(zhì)量因素，找出提高焦炭質(zhì)量的技術(shù)措施和方法，從根本上提高焦炭質(zhì)量，降低焦炭使用量，從而保證我國鋼鐵企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。，一、焦炭的相關(guān)概述在隔絕空氣的條件下，把煙煤的溫度加熱到950℃～1050℃之間，再經(jīng)過熱解、干燥、熔融、粘結(jié)、收縮、固化等階段最終制成焦炭，這一系列過程叫做高溫?zé)捊埂Ｍㄟ^高溫?zé)捊惯^程得到的焦炭主要用于高爐鑄造、冶

4、煉和氣化等。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦?fàn)t煤氣既是高能量的燃料，又是重要的有機合成原料。焦炭宅要用于用于銅、鋅、鈦、鉛、汞、銻等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉以及高爐煉鐵，它主要起發(fā)熱劑、還原劑等作用。目前高爐采用焦炭來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木炭作為能源，為現(xiàn)代高爐的大型化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。是煉鐵史上一個重大的里程碑。為使高爐操作達到較高的技術(shù)指標(biāo)，冶煉中使用的焦炭必須具有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)成分和物理性質(zhì)，包括冶煉過程中的熱態(tài)性質(zhì)。焦炭除大量用于煉鐵和有色金屬冶

5、煉(冶金焦)外，還用于化工、鑄造、鐵合金和電石。其質(zhì)量要求有所不同。如鑄造用焦，一般要求粑度大、氣孔率低、同定碳高和硫分低；化工氣化jJ：c：；對強度要求不嚴(yán)，但要求反應(yīng)性好，灰熔點較高；電石生產(chǎn)用焦要求盡量：提高固定碳含量。150o中圉高新技書企業(yè)201107二、焦炭質(zhì)量對高爐的影響盡管各企業(yè)在實際生產(chǎn)中對焦炭質(zhì)量的要求并不一致(如表l高爐對焦炭質(zhì)量要求所示，表2實際煉鐵用焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))，但對焦炭在爐內(nèi)的作用和它對高爐操作的影響卻有著

6、非常一致的認(rèn)識，高爐對焦炭的要求首先是化學(xué)組成，特別是強度越高越好，灰分要求越低越好，粒度越大越均勻越好，特別是越大的高爐，對焦炭的要求也越高。表1高爐對焦炭質(zhì)量的要求爐容級別。m3100020003∞O40005000M40≥78％≥82％≥84％≥85％≥86％M10《80％≤75％《70％《65％《60％焦炭灰份《13％《13％≤125％《12％《12％焦炭含硫≤07％《07％‘07％《06％《06％焦炭粒度范圍，75—2575—

7、2575—2575—2575～30mm反應(yīng)后強度CRS≥58％≥60％≥62％≥64％≥65％反應(yīng)性指數(shù)CRl《28％《26％《25％≤25％≤25％小于下限《8％《8％《8％《8％≤8％大于上限≤10％≤10％《10％《10％《10％表2實際煉鐵所用焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)單位：％灰份硫份M40M10CRCSRl一般高f25D5O7n178828762爐l大型高爐”50506O182905665(一)焦炭強度對高爐生產(chǎn)的影響焦炭強度分為熱強度和冷

8、強度，反應(yīng)后強度應(yīng)該是熱強度，冷強度指的是抗碎強度，即轉(zhuǎn)鼓指數(shù)M40。如果強度不夠則焦炭易碎，在爐內(nèi)會產(chǎn)生粉末，嚴(yán)重影響高爐內(nèi)的透氣性，以及影響高爐的順行。而焦炭對于爐體是沒有影響的。但焦炭對于鐵的質(zhì)量是有影響的，焦炭的質(zhì)量越好那么它把鐵從氧化物中還原的會更充分，因為它可以提供充足的熱量。(二)焦炭粒度對高爐生產(chǎn)的影響焦炭的粒度在高爐冶煉中也是很重要的，對焦炭粒度我國過去的要求為：對大焦?fàn)t也就是大小為1300到2000平方米的鋼爐，焦炭

9、粒度應(yīng)大于40毫米；而對于萬方數(shù)據(jù)中、小高爐焦炭粒度慮大于25毫米。但是日前根據(jù)一些鋼廠的試驗表明，焦炭粒度在25至1J40毫米為最佳。大于80毫米的焦炭需要重新整粒，保證其粒度范圍變化不大。這樣焦炭粒度均勻，阻力較小，空隙較大，高爐運行狀況良好，下圖顯示了入爐焦炭中小塊焦量與高爐透氣性之間的關(guān)系：圖1入爐中小塊焦量與高爐透氣性之間的關(guān)系(三)焦炭化學(xué)組成對高爐生產(chǎn)的影響焦炭由固定碳，揮發(fā)分，灰分，水分，磷分和硫來體現(xiàn)其化學(xué)性質(zhì)。焦炭的

10、主要成分是固定碳，它的形成過程是將焦炭隔絕空氣加熱Nsso℃以上，使從焦炭中再次析出揮發(fā)物，剩下的部分就是固定碳和灰分。焦炭成熟度的葷要標(biāo)志是揮發(fā)物含量，當(dāng)揮發(fā)物的含量過高時則表示焦炭不成熟也稱為生焦，揮發(fā)物含量過低則表示焦炭過燒也稱為過火焦。焦炭不成熟時其耐磨性差，此時高爐透氣性不好，會破壞高爐操作制度，會增加吹損并引起掛料等情況發(fā)生。焦炭過燒時則易碎，此時焦炭容易落入熔渣中，造成風(fēng)口燒壞，排渣困難等現(xiàn)象發(fā)生。焦炭燃燒后的殘余物是，灰

11、分是焦炭中的有害雜質(zhì)，其中主要成分是■氧化硅和三氧化二鋁以及氧化鎂、氧化鈣等氧化物。如果灰分含量增高，而同定碳減少，那么在高爐冶煉過程中，所消耗的石灰石和熱量將會增加，那么高爐的利用系數(shù)將降低，此時焦比增加。因為煤在煉焦過程中灰分會全部轉(zhuǎn)入焦炭，故焦炭中灰分的高低決定于煤中的灰分，焦炭灰分越低，對高爐操作則越有利；在煉焦過程中，煤中含硫的70％～90％會轉(zhuǎn)入焦炭，故焦炭硫分的高低，來源于煤中的硫分，一般來說冶金焦硫分應(yīng)不大于09％。焦炭

12、含硫占高爐配料中硫來源的80％以上，硫進入生鐵造成生鐵含硫高，為除去焦炭中這部分硫，需要增加熔劑來脫硫，這會嚴(yán)重影響高爐的正常生產(chǎn)；焦炭在102℃～105℃的烘箱內(nèi)干燥到恒重后的損失量為水分。冶金焦水分一般為3％～5％，因為高爐生產(chǎn)一般以濕焦計算，如果焦炭水分波動，則對高爐操作將會造成不利影響，爐況會波動，所以對焦炭水分力求穩(wěn)定。三、提高焦炭質(zhì)量促進銷售不同的焦炭質(zhì)量對高爐的影響各不相同，提高焦炭的銷售途徑有許多，但是，最根本的提高焦炭

13、的銷售途徑是提高焦炭的質(zhì)量，因為焦炭的質(zhì)量上去了，銷售也會隨之提升。以下是提高焦炭質(zhì)量的幾個途徑。(一)提高煤料的堆積密度煤料堆積密度越大，焦炭強度越高。因為焦炭的硬度、反應(yīng)后強度都與裝爐煤的堆積密度成呈對比關(guān)系。實踐中提高煤料堆積密度的工藝主要有：型塊配煤、搗固煉焦、煤壓實、風(fēng)選調(diào)濕粉碎、煤摻油、大容積焦?fàn)t等。(二)進行悶爐操作和提高焦餅中心溫度來改善焦炭的熱性能當(dāng)焦餅中心溫度由944℃提高至f]1075℃時，當(dāng)大于80m時焦率將會下

14、降134％，而80～60mm及60～40砌粒度的焦炭會分別上升85％和35％，M10指標(biāo)會改善16％，D115015指標(biāo)增加了009％，但是反應(yīng)性下降了73％，反應(yīng)后強度增加136％。結(jié)焦時間延長ltJ時，M40值提高了1％。(三)適當(dāng)延長結(jié)焦時間延長結(jié)焦時間有兩種，降低結(jié)焦速度和進行適當(dāng)燜爐。鋼鐵產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過程中顯示，為了提高焦炭的機械強度，可以選擇粘結(jié)性較好的煤，延長其結(jié)焦時間，在焦餅成熟再經(jīng)一段時間燜爐后，焦炭粒度會變得更加均勻，

15、焦炭質(zhì)跫也會得到提高。我國6米焦?fàn)t的結(jié)焦時間就是基于平時的生產(chǎn)經(jīng)驗來確定的，通常情況下結(jié)焦時間延長一小時，M40會提高一個百分點。(四)提高配煤質(zhì)量所謂配煤就是把兩種或兩種以上的煉焦煤按照適當(dāng)?shù)谋壤M行混合，使得各個煉焦煤之間能夠取長補短，更大限度的發(fā)揮煉焦煤的優(yōu)點，合理利用焦炭資源。煉焦煤分為焦煤、氣煤、肥煤、瘦煤等類別，它們性質(zhì)不同，在成焦的過程中顯示的作用也不相同。四、總結(jié)因為高爐大犁化以及富氧噴煤技術(shù)巨大的經(jīng)濟效益和社會效益逐漸

16、明顯，對于焦炭質(zhì)量方面也提出了更高的要求，就目前國內(nèi)焦炭的現(xiàn)狀來說還適應(yīng)不了社會的需求，我們迫切需要找到提高焦炭質(zhì)量的方法和途徑，因為從本文可以看出，焦炭質(zhì)量對高爐生產(chǎn)的影響是顯而易見的，在煉鐵企業(yè)生產(chǎn)中，要積極開發(fā)并廣泛采用提高焦炭質(zhì)量的技術(shù)措施，為高爐牛產(chǎn)提供更多的優(yōu)質(zhì)焦炭，這不僅會給銷售焦炭的企業(yè)帶來利益，更會給煉鐵企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益，對于提高我國鋼鐵工業(yè)在國際上的競爭力具有重要意義。O參考文獻【1】1師志輝，王惠明搗固煉焦技

17、術(shù)與焦炭質(zhì)量【『】科學(xué)之友(B版)，2006，(11)[2】張建應(yīng)用煉焦新技術(shù)，加強焦?fàn)t生產(chǎn)管理，提高焦炭質(zhì)量嘰煤化工，2009，(1l【31師志輝，王惠明搗固煉焦技術(shù)與焦炭質(zhì)量【I】科學(xué)之友(B版)。2006，(11l【4】吳占德采用煤預(yù)處理技術(shù)提高焦炭質(zhì)量【刀燃料與化工，20lO，(2l【5】史正巖，張雙龍，張曉光提高焦炭質(zhì)量的技術(shù)措施【『】燃料與445v2009，(11【6l姜德玉，張曉光提高焦炭質(zhì)量的若干措施【I】燃料與化工。2