张建国

摘 要：目前，焦煤公司无烟洗末煤主要应用于钢铁企业烧结和高炉喷吹，但由于哈斯可磨系数较低，造成钢厂在制粉过程中能耗较高，制粉率偏低，多数钢厂只能用于烧结，因此市场占有率相对较低，这将成为后期制约焦煤公司喷吹煤销售的主要因素。此次调查研究旨在通过详细调研焦煤公司洗末煤具体的可磨情况，同时结合目前钢厂的实际生产工艺要求，提出相应的改进方法和具体措施，进一步扩大焦煤焦煤公司喷吹煤的应用领域，有效提高市场份额，同时增加公司销售效益。

关键词：焦煤洗末煤；哈氏可磨指数；中速磨；喷吹煤

背景和意义

1.1研究背景

现代高炉炼铁需要焦炭，它在高炉中的作用是提供冶炼过程中需要的热量、还原铁矿石需要的还原剂；以及维持高炉料柱透气性的骨架。高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以代替焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。

目前，焦煤公司洗末煤主要应用于钢铁企业烧结和高炉喷吹，但由于哈斯可磨系数较低（40-50），造成钢厂在制粉过程中能耗较高，制粉率偏低，多数钢厂只能用于烧结，因此市场占有率相对较低，这将成为后期制约焦煤公司喷吹煤销售的主要因素。

1.2项目研究的目的和意义

针对这种情况，为进一步扩大焦煤公司喷吹煤的应用领域，特开展了此项研究与调研，目的是为了有效提高市场份额，为后期焦煤公司产能的增加提供市场保障。此项目可以提高球磨过程中的制粉率，降低单位能耗，增加钢铁行业在高炉喷吹过程中使用硬质无烟煤的配比，增加高炉喷吹比，同时储备市场资源，从而实现增加经济效益，规避市场风险的目标。

项目实施

2.1焦煤公司喷吹煤哈斯可磨系数情况调查

焦煤公司本部主要为2号无烟煤，煤质特征为低灰、高发热量、特低硫、高抗碎强度。焦煤地区的可磨指数分布特点是由西南向东北，为逐步降低趋势，洗末煤哈氏可磨指数在2008年-2017年之间测定结果一直稳定在35-45之间。

近两年来，由于焦煤主要煤炭产量东移，各矿井下工作面不断变化，洗末煤的可磨指数开始降低；进行多次测定观察变化规律，东部矿哈氏可磨指数基本在35-41之间波动，平均低于40以下，位于最东北辉县境内新投产主力矿井赵固一矿和赵固二矿在35左右，最低值为32。

2.2中速磨煤机

中速磨煤机是指工作转速为50～300r/min的磨煤机，属于高炉炼铁辅料备料加工专业设备，中速磨煤机可以为高炉炼铁系统提供合适的辅助材料-煤粉。

磨煤机出力是随着下游装置负荷的变化而变化，变化的幅度与磨煤机的型号及所对应的出料煤粉细度有直接关系，不仅如此还与自身运行状况如磨煤机的磨损状况与碾磨压力大小有关。洗精煤水分的高低决定着碾磨出力的大小，水分越大磨煤出力越小，但是水分过大会造成磨辊处煤粉之间的粘结，给磨煤机的运行造成安全隐患。

煤粉越粗，磨煤机出力越大。磨煤机出力还与磨煤机碾磨压力有关，碾磨压力主要来自液压加载系统，液压缸或其他压紧件之间的压紧力，碾磨压力过大会加速碾磨部件的磨损，过小将会造成磨煤机出力减小，煤粉细度增大。因此在运行过程中应保持碾磨压力一致，随着碾磨部件的磨损，在运行过程中应进行相应的调整。

2.3客户使用焦作无烟煤情况调查

从调查统计情况来看，焦作洗末煤主要用户有本钢、山东钢铁、武钢、马钢、宝钢、鞍钢等，用作喷吹除本钢、鞍钢使用较好外，其余钢厂使用情况均不是十分理想，大都以用作烧结为主。

2.4联合钢企，开发研究

我们通过考察决定将首钢作为一个突破点，利用首钢树立一个典型，然后再逐步推广。我们首先牵头带领首钢相关技术人员去本钢进行实地学习，了解一下本钢的先进使用方法的经验。首钢使用过宁夏煤、潞安煤、阳泉煤，焦作煤是2010年年初才开始使用，可是焦作煤的可磨系数只有40左右，首钢本部有两个中速磨， 制粉能力为40吨/小时，另有两台制粉能力为30吨/小时的球磨机。焦作煤来到后，可磨系数偏低，先在球磨机上使用。使用的配比是焦作20%，阳泉20%，宁夏60%。不使用焦作煤球磨机出力可以达到36吨/小时左右，使用焦作的煤出力只有26吨/小时。

焦作煤比重大，煤粉比较沉。输煤的过程中风压如果低于4.5公斤，煤不走，风压达到5公斤时才可以正常使用。首钢本部的设备相对较老，使用的磨机是沈阳重机制造的。中速磨比较先进，但由于焦作煤可磨系数较低不敢投入使用。目前本钢使用的中速磨额定设计台式出力是29-36吨/小时。磨70%的焦作煤，30%的神华煤，可以出力26吨/小时。单纯用焦作的煤进行球磨，30吨的球磨机可以出力20-26吨/小时。新一号高炉（4700m3）配两台中速磨，磨机出力可达到35吨/小时。本钢对成分的要求不是非常精细，焦作喷吹煤的硫非常低，一般在0.4-0.45%。热值在2.5-2.7万/千焦，由于长期坚持使用，效果较好。磨煤后直接喷吹，风管距离300米，而首钢的风管距离是1500米，首钢的风管距离过长，且弯头较多，影响了喷吹效果，必须增强风压。喷焦作的煤所要注意的地方是要把风压提一提，原因是焦作的煤沉。

通过首钢和本钢的沟通我们总结如下：

（1）本钢经常使用焦作煤，积累了相当丰富的制粉经验，制粉率要高于首钢。首钢初次应用焦作的硬质无烟煤，缺乏对硬质无烟煤的制粉经验。另外由于风管太长，会影响喷吹效果。

（2）焦作的煤较沉，但通过提高风压可以改变。

（3）经过和首钢的技术专家充分沟通，首钢技术专家认为，目前资源比较紧张，必须在公司范围内尽快推广使用焦作喷吹煤。焦作煤虽然比较硬，但固定碳含量高于其他矿区的无烟喷吹煤，而且质量比较稳定，波动一般不會超过1%。可磨系数虽然低，但通过技术改造，提高磨机出力，实验成功后还是可以推广使用的，现在第一步是在首钢本部和迁钢试用，如果效果比较好再向曹妃甸推广使用。

项目成果及应用

在进行了充分结合后，首钢首先开始在本部试用，在汲取了一定的生产经验之后进而推广到了迁钢（沙河驿）和京唐（曹妃甸）钢厂。通过不断的协调推进，首钢对焦作洗末煤的年使用量已经突破50万吨，而且随着焦作产量的上升还在逐步提高。

在树立了首钢应用的典型之后，通过深入调研和新的市场战略布局，我们决定把市场开发的目标定为河北钢铁。河北钢铁原先主要使用潞安贫瘦煤及晋东南部分地方矿务局洗末煤作为喷吹，但地方矿务局的发运量及质量都不是十分稳定，河北钢铁也在积极寻找像河南能源这样的国营大矿务局进行长期战略合作。在将首钢应用焦作煤喷吹的经验与河钢技术人员进行充分结合后，双方一致认为焦作洗末煤用作河钢喷吹具有以下优势：

（1）潞安贫瘦煤可磨较高（约80左右），而焦作煤可磨只有40左右，两者掺配进行制粉可提高利用效率；

（2）焦作煤固定碳长期稳定在80以上，在燃烧过程中可提供更多的热值，置换比较高；

（3）潞安煤粘结较高，而焦作煤基本没有粘结，两者掺配之后可加快煤粉输送效率及提高喷煤比。

河北钢铁经过一段时间试用以后对焦作喷吹煤的质量给予了充分的肯定。目前已经在下属邯郸钢铁、舞阳钢铁、张钢、承钢等子公司稳定推广。在汲取了开发首钢、河北钢铁的成功经验后我们又相继开发了安阳钢铁、唐山国丰、津西钢铁等一批有潜力的大客户，扩大了焦煤公司喷吹煤的应用领域，有效的提高了市场份额，同时构建了较为合理和优良的洗末煤客户结构和销售布局，在大大提升了公司销售效益的同时也为后期焦作洗末煤产能的扩充打下了坚实的基础。目前这些新客户洗末煤合同量已经超过100万吨，以普通烧结煤950元/吨、喷吹煤1050元/吨为例，经测算每年可以增加煤炭销售利润1亿元以上。