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《中国冶金报》:从“粗粮”到“细粮”的嬗变

浏览次数: 日期:2010年5月31日 11:15

在钢铁企业动力厂的生产过程中,会产生大量的煤粉,这些煤粉作为宝贵的资源被循环利用,可以为钢铁企业创造巨大的经济效益。河北钢铁集团舞钢动力厂多年来不断探索煤粉的利用途径,形成了提高煤粉利用效率的“三步走”。自2008年以来,该厂先后建设了煤粉处理生产线、型煤加工生产线、炉渣回收生产线。通过块煤分级入炉、型煤入炉以及炉渣分选入炉等途径,他们实现了煤粉资源全部利用,2009年实现煤粉资源挖潜增效1.07亿元,不仅大幅度降低了生产成本,而且使煤粉完成了从“粗粮”到“细粮”的嬗变。

实施煤粉三级筛选,下脚料成了香饽饽

从2006年开始,煤炭价格从400元/吨一路攀升至1200元/吨以上,这导致舞钢煤气、水煤气的生产成本大幅度上升。由于煤气发生炉和水煤气发生炉都对煤炭有一定的粒度要求,发生炉只能使用经过筛选的块煤。在筛选过程中产生的大量煤粉如何处理,成为该厂亟待解决的问题。

当时,该厂水煤气发生炉每天使用外购煤800吨,经过筛分之后,每天可产生小于25毫米的煤粉约300吨。由于不符合发生炉的用煤要求,这些煤粉全部被作为废弃物贱卖,每吨损失六七百元。针对这种情况,该厂技术人员认真研究了煤气发生炉的特点,设计出了一套煤粉筛分系统,将煤粉筛分成15毫米~25毫米、10毫米~15毫米、6毫米~10毫米和6毫米以下等4个粒度的煤种,全部用于煤气发生炉和水煤气炉生产。目前,该厂不仅消化了此前堆积多年的2万余吨煤粉,还帮助其他单位筛选购进的原煤,各需所取,实现了双赢。

在对煤气发生炉的改造过程中,该厂不断创新。之前,该煤气发生炉只能燃烧粒度在13毫米~25毫米的块煤,水煤气炉只能烧粒度在25毫米~75毫米的块煤。为了使煤气发生炉能够消化6毫米~10毫米、10毫米~15毫米粒度的“细粮”,该厂对煤气发生炉进行了改造。他们利用原生产系统的煤粉仓、吊车等设备,在原有设备上,设计制作安装了双层直线振动筛。通过多次试验和生产参数的调整,这两种粒度的块煤在煤气发生炉应用获得成功,改变了13毫米以下块煤在大直径固定床煤气发生炉上不能使用的传统观念,并且达到国内先进水平。

型煤试烧成功,发生炉吃上“细粮”

发生炉对原料煤的力度、机械强度、热稳定性、化学活性、湿强度等指标有较高的要求,所以,在筛分过程中产生的小于6毫米的煤粉不能直接入炉使用。为此,该厂决定将这些6毫米以下的煤粉制作成型煤,实现煤粉的第二次利用。

制作型煤的关键在于掌握黏结技术。该厂技术人员主动了解学习国内先进煤炭企业的成功做法,结合自身的实际情况,为动力厂试制型煤做好了充足的技术准备。根据舞钢外购煤的特点,该厂选用褐煤作为黏结剂的主要原料。经过几次试验,型煤的直径从40毫米~50毫米变为20毫米~30毫米,不仅满足了水煤气发生炉的要求,还满足了煤气发生炉用煤的要求。

在水煤气发生炉的实验过程中,有时1天就翻炉数次,影响了生产顺行。为了保证生产稳定运行,该厂不断对水煤气的操作工艺进行优化,结合炉型较大和要求烧型煤的实际情况,将水煤气炉生产循环周期由183秒钟缩短至175秒钟,后来又缩短到153秒钟,使炉况更加稳定,同时调整上吹蒸汽、下吹蒸汽以及鼓风的时间和使用量,使水煤气的炉况更适合使用型煤,基本杜绝了翻炉事故的发生。

煤气发生炉由于料层高度和布料不均等,在使用型煤时出现出口温度高、热值下降等问题,该厂技术人员对9号煤气发生炉进行了改造,由加煤机下料改为四孔布料,在试验中逐步增加型煤使用量,使用型煤达到70%以上,较好地保证了产量,并且煤气热值稳定在5.6兆焦/立方米。

炉渣分选再利用,物尽其用

在煤粉利用的问题得到了解决后,该厂进一步做足循环经济,把生产副产品———炉渣———作为挖潜目标。该厂每年产生炉渣10余万吨。由于燃烧不充分,炉渣中碳含量在30%左右。如果把含碳的炉渣进行分选再利用,仍会产生巨大的经济效益。

为此,该厂对炉渣中的含碳量分布进行了认真分析,发现粒度较大的渣块含碳量较低,大于50毫米的大块渣只有3%左右,分离价值低,而小于10毫米的粉渣中的含碳量在10%以下,且不便分离。因此,技术人员在炉渣分选设备上设置了两道振动筛,分别除去大于50毫米和小于10毫米的炉渣,将剩余的炉渣通过洗汰机进行再次分选。据测算,经上述工艺分离出来含碳炉渣碳含量大于55%,挥发分含量在1%左右,能够满足气化用煤要求。目前,该厂每天处理炉渣200吨,可分离出35吨含碳炉渣,全部用于煤气发生炉生产。

从“粗粮”到“细粮”的嬗变,改变了舞钢动力厂水煤气、发生炉只吃块煤的原料结构,也使煤粉资源得到了充分利用,在降低污染环境的同时,为企业带来了经济效益。

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