我国焦炭质量的改进方向与措施
2001-04-28 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
我国的焦炭质量问题主要是适应大中型高炉强化操作的需要问题。
我国煤炭资源丰富，基本能满足钢铁工业发展需要。从炼焦煤质量看，不如美国、德国和前苏联等国，但并不贫乏，只是强粘结性煤和焦煤贮量少，这一情况与英国、法国、波兰等国相似，60年代以前，焦炭强度属中上水平，1966年重点钢铁企业焦炭灰分接近12%，对于中型高炉是能满足需要的，当时这一情况与大多国家相比差距不大。
随着炼焦工业发展，强粘结性煤需要量大增，煤炭因开采和洗选关系灰分和粘结性有不同程度下降，由于1000m3以上或更大容积高炉陆续投产，这就产生了质量问题。自60年代未起，其他一些国家也出现了大型高炉煤炭如何适应的问题，因而在整个70年代中经过统一对大型高炉焦炭质量如何适应的问题，因而在整个70年代中经过统一对大型高炉焦炭质量的认识，采取提高质量措施，保证了大型高炉生产稳定并有较好的技术经济指标。但由于我国在这一期间没有洞察到高炉焦炭的质量观点已经有了变化并被充了新的内容，因此既不知道也不可能对改善焦炭质量采取必要的措施。这样才使焦炭质量问题，特别是大型高炉焦炭质量问题到很久以后才引起重视。
从我国几个大中型高炉集中的企业分析，焦炭质量与世界同类型高炉所用焦炭相比，有一定差距。表1是一些企业主要质量指标的比较，数据是1985-1990年的平均值。
表1 我国一些大型高炉焦炭主要质量指标
企 业 化学成分% 转鼓指数
灰 分 硫 分 M40 M10
鞍 钢 14.4 0.69 72.7 8.7
本 钢 14.2 0.68 72.8 8.6
首 钢 12.8 0.76 77.1 8.4
武 钢 13.6 0.57 79.5 7.6
梅 山 14.3 0.60 79.0 7.5
宝 钢 12.0 0.47 87.4 6.7
这些大型高炉用焦除宝钢和首钢与国外差距较小外，其他各厂有较大差距，例如欧洲的英国、法国、荷兰、意大利等国2000m3以上高炉焦炭M40在86-91之间；M105.5-6.2之间；灰分在9.5-10.5%之间。1000m3左右的高炉M40值也在80左右。
我国大型高炉焦炭强度较差，因此进入风口区焦炭的平均块度较小。欧洲一些国家认为风口焦尺寸以38?40mm为宜，实际上对四十多座大高炉的风口焦尺寸统计，其平均值为43mm。因此可以说明国外这些焦炭在高炉下部承受势力和化学作用后，仍保持一定的块度和强度。我国几座大高炉的风口焦尺寸见表2，只有宝钢能与国外水平相比，同时也看出，焦炭强度米库姆指标确实对判断风口焦的性质起一定作用。
表2 我国一些大高炉风口焦尺寸
企业 风口焦中大于60mm 风口焦块度的算术平均，mm
宝 钢 87.0 43.1
武 钢 70.4 31.9
鞍 钢 60.8 30.0
太 钢 41.6 23.7
梅 山 26.3 24.0
我国大型高炉焦炭除了存在强度不高问题外，灰分高更是普遍性问题，鞍钢焦炭常在14%以上，显然不利于高炉技术经济指标的改善。
改善焦炭质量应考虑我国自己资源条件。由于我国还有一定炼焦煤资源，所以不必要大量依赖进口煤炼焦，虽然沿海地区进口炼焦煤在经济上技术上都合理，但本国炼焦煤仍然将占很大比例。因此需要考虑自身资源条件。
我国炼焦煤资源特点是强粘结性煤少而弱粘结性煤多，在弱粘煤中大部分是挥发分30%以上的高挥发分煤，这就带来改善焦炭强度的困难。另一方面，我国炼铁高炉分布各地，其中包括大、中、小型各种高炉，因此在改善焦炭质量方面也要有所区别，下面一些措施可供参考。
（1）由于配煤中有一定量的高挥发分煤，它在与其他煤料混和破碎时不易破碎，这种留在配合煤中的大块在焦炉中的偏析必然导致焦炭强度下降。所以应当通过实验，改革现有破碎工艺流程，这一潜力是很大的。
（2）在配煤中有较多弱粘煤时，增加装煤密度有助于提高焦炭强度，用压实和部分成块的方法处理煤料是符合我国资源特点的。关于利用焦炉余热将装炉煤轻度脱水可收到增加装煤密度、减少煤料偏析、减少炼焦耗热量多种效果，日本的这一经验值得我们借鉴。
（3）炼焦煤装炉前处理技术如按上述原则加以改进，M40改善2-4个单位，M10改善1-2个单位是完全可能的，如果热工制度再做到均匀加热，焦炭强度还有提高可能，这就从炼焦方面发挥了自身潜力，对于我国众多的中型高炉而言，焦炭质量问题就可解决了。
（4）对于大型高炉焦炭质量，也应当首先从炼焦煤处理品热工制度上着手改善质量，在此基础上可适当多配一些国产或进口强粘结性煤。沿海和交通便利地区可仿照铁矿进口办法进口一些优质炼焦煤，这也可缓解我国强粘煤不足问题。但进口煤应以挥发分20-28%左右的强粘煤为主，这样才可以多配用一些本国煤。采取这样措施，我国大型高炉焦炭质量就可向国际上较优水平接近了。
（5）焦炭灰分过高是我国目前一个普遍问题，除了加强洗选改进洗煤技术外别无他法。澳大利亚焦炭灰分在50年代初高达18%，目前已降12%以下，时间延续很长，但也说明只要洗煤技术不断改进，灰分是可以降低的。
我国煤炭资源丰富，基本能满足钢铁工业发展需要。从炼焦煤质量看，不如美国、德国和前苏联等国，但并不贫乏，只是强粘结性煤和焦煤贮量少，这一情况与英国、法国、波兰等国相似，60年代以前，焦炭强度属中上水平，1966年重点钢铁企业焦炭灰分接近12%，对于中型高炉是能满足需要的，当时这一情况与大多国家相比差距不大。
随着炼焦工业发展，强粘结性煤需要量大增，煤炭因开采和洗选关系灰分和粘结性有不同程度下降，由于1000m3以上或更大容积高炉陆续投产，这就产生了质量问题。自60年代未起，其他一些国家也出现了大型高炉煤炭如何适应的问题，因而在整个70年代中经过统一对大型高炉焦炭质量如何适应的问题，因而在整个70年代中经过统一对大型高炉焦炭质量的认识，采取提高质量措施，保证了大型高炉生产稳定并有较好的技术经济指标。但由于我国在这一期间没有洞察到高炉焦炭的质量观点已经有了变化并被充了新的内容，因此既不知道也不可能对改善焦炭质量采取必要的措施。这样才使焦炭质量问题，特别是大型高炉焦炭质量问题到很久以后才引起重视。
从我国几个大中型高炉集中的企业分析，焦炭质量与世界同类型高炉所用焦炭相比，有一定差距。表1是一些企业主要质量指标的比较，数据是1985-1990年的平均值。
表1 我国一些大型高炉焦炭主要质量指标
企 业 化学成分% 转鼓指数
灰 分 硫 分 M40 M10
鞍 钢 14.4 0.69 72.7 8.7
本 钢 14.2 0.68 72.8 8.6
首 钢 12.8 0.76 77.1 8.4
武 钢 13.6 0.57 79.5 7.6
梅 山 14.3 0.60 79.0 7.5
宝 钢 12.0 0.47 87.4 6.7
这些大型高炉用焦除宝钢和首钢与国外差距较小外，其他各厂有较大差距，例如欧洲的英国、法国、荷兰、意大利等国2000m3以上高炉焦炭M40在86-91之间；M105.5-6.2之间；灰分在9.5-10.5%之间。1000m3左右的高炉M40值也在80左右。
我国大型高炉焦炭强度较差，因此进入风口区焦炭的平均块度较小。欧洲一些国家认为风口焦尺寸以38?40mm为宜，实际上对四十多座大高炉的风口焦尺寸统计，其平均值为43mm。因此可以说明国外这些焦炭在高炉下部承受势力和化学作用后，仍保持一定的块度和强度。我国几座大高炉的风口焦尺寸见表2，只有宝钢能与国外水平相比，同时也看出，焦炭强度米库姆指标确实对判断风口焦的性质起一定作用。
表2 我国一些大高炉风口焦尺寸
企业 风口焦中大于60mm 风口焦块度的算术平均，mm
宝 钢 87.0 43.1
武 钢 70.4 31.9
鞍 钢 60.8 30.0
太 钢 41.6 23.7
梅 山 26.3 24.0
我国大型高炉焦炭除了存在强度不高问题外，灰分高更是普遍性问题，鞍钢焦炭常在14%以上，显然不利于高炉技术经济指标的改善。
改善焦炭质量应考虑我国自己资源条件。由于我国还有一定炼焦煤资源，所以不必要大量依赖进口煤炼焦，虽然沿海地区进口炼焦煤在经济上技术上都合理，但本国炼焦煤仍然将占很大比例。因此需要考虑自身资源条件。
我国炼焦煤资源特点是强粘结性煤少而弱粘结性煤多，在弱粘煤中大部分是挥发分30%以上的高挥发分煤，这就带来改善焦炭强度的困难。另一方面，我国炼铁高炉分布各地，其中包括大、中、小型各种高炉，因此在改善焦炭质量方面也要有所区别，下面一些措施可供参考。
（1）由于配煤中有一定量的高挥发分煤，它在与其他煤料混和破碎时不易破碎，这种留在配合煤中的大块在焦炉中的偏析必然导致焦炭强度下降。所以应当通过实验，改革现有破碎工艺流程，这一潜力是很大的。
（2）在配煤中有较多弱粘煤时，增加装煤密度有助于提高焦炭强度，用压实和部分成块的方法处理煤料是符合我国资源特点的。关于利用焦炉余热将装炉煤轻度脱水可收到增加装煤密度、减少煤料偏析、减少炼焦耗热量多种效果，日本的这一经验值得我们借鉴。
（3）炼焦煤装炉前处理技术如按上述原则加以改进，M40改善2-4个单位，M10改善1-2个单位是完全可能的，如果热工制度再做到均匀加热，焦炭强度还有提高可能，这就从炼焦方面发挥了自身潜力，对于我国众多的中型高炉而言，焦炭质量问题就可解决了。
（4）对于大型高炉焦炭质量，也应当首先从炼焦煤处理品热工制度上着手改善质量，在此基础上可适当多配一些国产或进口强粘结性煤。沿海和交通便利地区可仿照铁矿进口办法进口一些优质炼焦煤，这也可缓解我国强粘煤不足问题。但进口煤应以挥发分20-28%左右的强粘煤为主，这样才可以多配用一些本国煤。采取这样措施，我国大型高炉焦炭质量就可向国际上较优水平接近了。
（5）焦炭灰分过高是我国目前一个普遍问题，除了加强洗选改进洗煤技术外别无他法。澳大利亚焦炭灰分在50年代初高达18%，目前已降12%以下，时间延续很长，但也说明只要洗煤技术不断改进，灰分是可以降低的。
