专题 | 新湖黑色建材(煤焦)专题:炼焦配煤工艺基础(一)

配煤炼焦就是把几种牌号不同的单种煤按—定的比例配合起来炼焦。那么，为什么在生产过程中需要配煤？其原因如下： 1）节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤源。 我国炼焦煤资源结构性差异大，且面临产量增长困难和供给弹性不足的问题。主要炼焦煤产区如山西、内蒙古和东北的炼焦煤可采年限分别仅剩23年、13年和20年左右（数据来源：李丽英《我国炼焦煤中长期供需预测研究》，张恒等《我国焦煤资源供需形势及价格影响因素分析》）。近5年来看，炼焦煤产量增速低于煤炭总产量增速，且新建煤矿项目多为动力煤矿。据汾渭数据显示，预计2023-2027年全国新增煤炭产能共计50318万吨，炼焦煤新增产能8783万吨，仅占总新增产能的17.5%。 2)充分利用各种煤的结焦特性取长补短，改善冶金焦炭质量。 高炉冶炼要求焦炭低灰、低硫、高强度，热性能稳定。焦炭的质量是通过对配合煤的质量控制来达到的。因此为了保证焦炭的质量，必须保证配合煤的质量。在进行配煤炼焦时，对配合煤的主要质量指标要求包括:水分、灰分、硫分、煤化度、黏结性、细度、膨胀压力、煤岩组成及磷含量等指标进行配比和调控，从而达到生产出质量稳定的焦炭的目的。 以制作二级焦举例：按照最新的中国冶金焦质量标准（GBT1996-2017），二级焦炭指标为：12.01%≤灰份≤13.50%，0.61%≤硫份≤0.80%，88.1%≤0M25≤92%，确定配合煤的指标范围：由于煤的结焦率一般为73～78%，假设为75%，而煤的灰份全部转入焦炭，则①配合煤的灰份为：13.5%×75%=10.12%，配合煤灰份应小于10.13%。②煤的硫份一般60～70%转入焦炭，假设为65%，则配合煤的硫份为0.80%÷65%×75%=0.92%，配合煤硫份应小于0.92%。实际生产中为避免由于煤质波动造成焦炭指标超标，配煤方案的灰份硫份则需要尽量低于理论值。比如上述配合煤灰份理论计算中灰分需要小于10.13%，而实际操作时需要尽量控制到9.8%以下。 此外制作配煤方案还需要注意配煤中水份的控制，配合煤的水分多少和其稳定与否，对焦炭产量、质量以及焦炉的寿命有很大影响。配煤时水分7%-10%为宜。过高水分会延长结焦时间，降低产量，增加耗热量，每增1%水分，耗热量增30kJ/kg，结焦时间延长约20分钟。此外水分过高还会损害炉砖，影响炉体寿命。如图4所示，煤料堆密度随水分增加先降后升，7%-8%水分时堆密度最小。 3)合理利用煤炭资源，在保证焦炭质量的前提下，增加炼焦化学产品的产率和炼焦煤气的发生量。 炼焦过程中，除能够生产出焦炭以外，还有其它焦化副产品，比如：煤气、焦油（煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体，是煤焦油按干馏温度可分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油，在焦炭生产中得到的煤焦油属于高温煤焦油）、粗苯（经脱氨后的焦炉煤气中回收的苯系化合物，其中以苯含量为主）、硫磺、氨气等。这些焦化副产品可以为焦企提供较好的额外收入，因此在保证焦炭质量的前提下，可以通过不断优化工艺流程以及合理应用已有的煤炭资源来增加焦化产品的产率和炼焦煤气的发送量，从而创造更多收入来源。 4)充分利用本地资源，因地制宜发展焦化企业。 在煤的准备和焦炭生产过程中，选择合适的煤种是一个至关重要的环节。在制定配煤方案时，首要任务是深入了解各种单一煤种的质量特性，并掌握煤田的资源状况。在此基础上，确立配合煤的技术经济指标。 在确定配煤比例时，应优先考虑以下几个因素：利用当地矿井产出的原煤的可能性、煤的储量、运输距离、运输方向、配煤条件以及是否存在洗煤设施等。理论中常见的配比为气煤25%，肥煤15%，瘦煤10%，主焦煤和1/3焦煤50%，配合后可燃基挥发分在25%左右。但在实际生产过程中，该方案并不完全适用。还应考虑本地区煤的特性，根据常规指标的加和性方法、挥发分—粘结指数法和线性规划法等一系列科学计算方式进行合理的加工和配比，确保配比后的煤质指标能够满足配合煤的质量要求。在制定配煤方案时，还需考虑高炉的容量和用户需求，以便制定出多种不同的配比方案。 黑色建材组肖雨茜执业资格号：F03133020投资咨询资格号：Z0021597审核人：李明玉 本报告由新湖期货股份有限公司（以下简称新湖期货，投资咨询业务许可证号32090000）提供，无意针对或打算违反任何地区、国家、城市或其他法律管辖区域内的法律法规。除非另有说明，所有本报告的版权属于新湖期货。未经新湖期货事先书面授权许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发布。如引用、刊发，须注明出处为新湖期货股份有限公司，且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。本报告的信息均来源于公开资料和/或调研资料，所载的全部内容及观点公正，但不保证其内容的准确性和完整性。投资者不应单纯依靠本报告而取代个人的独立判断。本报告所载内容反映的是新湖期货在最初发表本报告日期当日的判断，新湖期货可发出其他与本报告所载内容不一致或有不同结论的报告，但新湖期货没有义务和责任去及时更新本报告涉及的内容并通知更新情况。新湖期货不对因投资者使用本报告而导致的损失负任何责任。新湖期货不需要采取任何行动以确保本报告涉及的内容适合于投资者，新湖期货建议投资者独自进行投资判断。本报告并不构成投资、法律、会计、税务建议或担保任何内容适合投资者，本报告不构成给予投资者投资咨询建议。