摘要：对于焦化厂而言，某公司每年的焦炭产能为240万t，每年消耗焦煤30万t。因此，对该公司的煤焦化工作而言，保证高炉用焦品质的稳定性、不浪费焦煤、科学地利用已有的煤场进行库存量、加速配煤结构试验开发就显得至关重要。基于此，文章介绍了在细化煤种类别、优化配煤产业结构、工艺管理等方面的生产实践经验。

　　关键词：焦化配煤；工艺控制；生产实践

　　0引言

　　近年来，由于我国社会经济和城市建设突飞猛进，拉动了对焦炭和钢材的需求越来越大。在此背景下，钢铁制造企业按照生产的需要，逐步细化了煤炭的种类，而且随着市场的需要和生产技术的提高，煤炭的结构也在逐步地优化，生产技术和生产工艺的管理也在逐步地提高。因此，本文将对我国焦炭配煤以及工艺的控制进行探究。

　　1炼焦配煤的技术原理

　　炼焦配煤过程指的是把各种种类的烟煤按一定的比例混合在一起，然后装入炉中进行炼焦。焦炉的碳化室是一个狭窄的长条形空间，在这个过程中，焦炭从炉墙到碳化室中央逐步推进，从而形成了一个动态的过程。在这个过程中，炉料的加热性能会随温度的变化而变化。其原理如图1所示。

　　目前，不少企业都在进行相关的技术研发，并且选择了不同的方案。但在选择配制介质的技术时，一般都会考虑到以下几点。

　　1.1胶质层原理

　　胶质层理论充分利用了煤质自身的黏性，将煤焦转化成一种新的物质方法，从而为研究煤焦的力学性能提供了一种新的思路，既可指导下一步配煤计划的制定，又可实现煤粉的合理填充。在这个过程中，需要将胶质物质的温度控制在一个正常的范围内，使其在温度的作用下保持一定的可塑性，从而保持焦炭的形状和结构的稳定性。同时，根据该原理，配煤工艺也具有较强的可操作性，可以快速地确定出松散范围及最优配煤方案。

　　1.2共炭化原理

　　在该工艺中，向煤炭中添加了一种非煤的黏合剂，从而提高煤炭的焦化性能。在此基础上，提出了一种新的方法，使橡胶、塑料废弃物与煤炭进行共混的方法。通过研究，不仅可以提高焦炭的品质和黏附性，还可以实现废物的回收再利用，在节能降耗减排方面具有重要的现实意义。

　　1.3互换性原理

　　互换性原则是将煤中的有机质部分进行划分，并使纤维部分与黏结部分达到不同比例的协调，以保证纤维质组分的强度。在此模型中，若配煤的胶凝特性较好，则可考虑加入一定比例的无烟煤，以提高焦炭的品质。

　　2焦化配煤和工艺控制的生产实践

　　2.1堆煤以及配料工作的准备

　　在炼焦工作中，煤堆取料和配料工作要紧紧围绕工作质量、消化库存等方面展开。与此同时，要落实好采购平衡与之相关的具体工作条件。

　　首先，必须严格落实降灰、控制硫的含量。要把焦炭本身的稳定当作第一要务。

　　其次，要针对不同的熔炼情况，在不同的炉子上，制定出M40、M10、Ad等不同的品质指标，做好品质标准控制。

　　最后，要根据所得到的晶体的稳定性和品质，及时地进行区域配煤工作。在对现有技术条件进行改善的基础上，寻求更好的品质控制手段，并在不同的煤种、取煤、配比等方面进行比较，提出更好的整体控制方案。

　　2.2堆煤以及配料的控制方法

　　2.2.1堆料和取料原则的确定

　　对煤质相近且品质稳定程度较高的品种，若堆放时按煤种大类堆放，应采用平铺直取的方法。至于一些特殊的煤，则是要按照品质来划分，也就是说，必须要“按质堆放”。比较合适的方法是采取分类分级、同质同类进行同垛混放，这样也可以为后续的混煤工作创造更好的环境，使其具有更好的结焦性能。

　　2.2.2堆煤和配料工作的质量控制

　　在实际工作中，根据不同的种类和等级，来控制煤炭的质量。通过层层把关，来避免大类的混煤，或者是不同等级和种类的混煤产生。

　　在具体应用时，通常是以煤岩体的反射率变化为依据，将其分类(R)。根据煤岩体的反射系数在不同区域内的变化情况，将不同种类的煤进行分类。在分类时，要结合目前已测得的指标来进行有效的控制。例如，对配合煤的煤岩反射率的测定值的变化，当瘦煤的配比为8%时，R的值为13%，表明瘦煤的量超过了比例。在这种情况下，要把细煤的状况反映给给料单位，了解是什么原因引起的。

　　2.2.3做到单质双堆以及吃旧存新的取料原则

　　单质双堆，就是将同一种质量相同的单种煤炭进行相邻或相间的多种堆放，这样不仅可以实现新煤上垛，而且在取煤时也可以取到质量相近的单种煤炭。只有这样，才能有效地实现吃旧存新。因为储存煤的时间过长，就会导致煤炭本身因为长期氧化而发生变质。同时，对于需要经过一段时间才能消化的长期积压的煤，应在优质煤品种供给逐步增加时，有计划地对此类煤进行配置。单质双堆可以在采煤的过程中，既可以用旧的，也可以用新的。

　　2.2.4坚持近灰分及高硫相间的方式配煤

　　当每个单一品种的煤在某一个阶段不能达到平铺直取时，更适宜于采用相近灰分、相近间距的堆积方法。例如，对同一种类的焦炭，或同一种类的1/3焦炭灰分相近时，尽量做到相邻堆放，这是一种很好的平衡方法，可以防止煤炭中的灰分含量有太大的波动。

　　2.2.5优劣限量以及精细化配煤方式

　　在生产中，根据实际情况，在条件许可的情况下，进行合适的试验，试验时，可以选取某些具有代表性的煤种，进行一定的限制配比试验。经过试验，才能有效地将其应用于实际的生产工艺中。也就是说，在保证焦炭品质稳定的情况下，最好的品质比例，就是最好的选择，同时还要考虑到当次煤的配比量达到最大时的品质稳定性。在实际生产中，不同阶段的煤种之间存在着差异，在这种情况下，既要区别处理，又要进行一些计算和预测。通过这种方法，可以对质量的波动，尤其是高灰分和高硫煤的配比情况进行掌握，从而可以有效地控制焦炭的质量。

　　2.2.6模拟配料和合煤验质工作

　　为了能有效地确保配备煤种的各项参数合理准确，并确保焦炭的质量品质，必须对模拟配比进行一些试验，并在大型的小焦炉试验和工业试验的基础上，让专业的工作人员进行一些模拟的配料计算。同时，对新入厂煤炭的品质检验，也要制定出相应的标准，尽可能确保与新入厂煤炭品质相符。在完成测算工作之后，当配煤的条件发生了较为显著的变化时，要及时进行修正。

　　3控制和实施堆取料和配煤过程

　　3.1遵循平铺直取以及按质堆放的堆取料标准

　　在品种煤质相近且整体品质相对稳定的情况下，将煤种按大类堆积时，以平铺直取为主。若煤种不同，且有两个或三个煤质相近时，则以40～60 m的大断面进行平铺直取。如果经过分级和分类后，对新添加的一些煤种，焦化厂通常采用的控制方法就是根据煤种来确定堆放的位置，并对其进行编码和标记。如果煤种的类别比较特殊，那么就应该先将煤类确定出来，再根据质量的差异来分垛堆放，这就是按照煤质堆放的标准。

　　3.2利用煤岩及分类配比的双向方法

　　如果在完成了分类和分级后，如果煤种发生了变化，那么焦煤厂要想对煤质进行控制，就可以使用工业上的全分析法，然后逐步地使用有关的方法来对煤岩进行把关，防止出现大类混淆和不一样的等级混杂的情况。要想对不同煤类的品种进行具体的区分，就可以使用不一样的分类指标来对其进行确认和控制。

　　3.3一质二堆以及吃旧存新

　　一质二堆指的是相邻或相间的堆放着同样品质的煤种，这样可以保证新煤的上垛，并可以获得质量相近的煤种的底部，从而实现吃旧存新，可以有效地防止煤种因为存放的时间过长而发生变质。如果一些煤种存放的时间过长，则需要进行处理，当优质的煤种供应增加后，再逐步配入相应的煤种，而且这个方法对于煤化度不高的肥煤和肥气煤等来说也非常适用。另外，这样可以降低优质焦肥煤的采购压力，保证冶金焦的品质。

　　3.4近灰、近距、高硫堆放方法

　　当煤进入工厂后，在某个阶段不能采用平铺直取的方式，那么在堆放时，可以采用近灰、近距的堆放方式。例如，对于种类相近的焦煤，如果灰分相近，则可以采用近灰、近距的堆放方式，这样可以保证灰分的稳定性，即使是偶尔采用相邻的煤种，也可以避免灰分的大幅波动。如果考虑煤硫分，则可以采用高硫相间的堆放方式[1]。

　　3.5优劣限量及精细配煤来保质控杂

　　如果要在生产中使用有关的煤种，那么就需要进行一些煤种的限制配比的试验，即通过试验可以确定出在焦炭品质稳定的时候，优质煤种的最小配比。同时还可以对最高配比的情况下次质煤的稳定程度进行研究。同时还可以采用多种计算方式，对不同时期的各种煤质进行预测，这样可以对高灰、高硫煤等的配比进行有效的控制。简而言之，就是好的煤缓慢吃，次质煤缓慢配比，控制配比。

　　3.6控制煤质的改变与质量

　　对于进厂的煤，主要是焦煤、肥煤、三焦煤和瘦煤，在具体的生产过程中还可将其划分成12个小种类。由于煤源的差异，煤的质量也会有很大的差异，这样可以满足生产的不同要求，可以有效地提高平铺直取的力度，增加库存。而且近年来，炼焦煤的使用量不断增加，使得焦和三焦之间的品质差别很大，这就会造成品质的波动，进而影响到高炉的运转[2]。

　　3.7注重b值变化拓宽塑性区间

　　焦煤可按“同质归类”的原则确定其各大类别。但在焦质出现波动且有条件影响时，也应将b值(澳亚度)变化作为分析环节，即利用b值加和性低的特殊性，采用常规与特殊指标分析煤质或配比是否产生影响。该方法与煤岩技术相结合后，具有较好的指导意义。为了使每种煤具有相似的结焦性，在生产过程中，应该对b值进行尽量多的控制，使整个配合煤的软化温度与收缩温度达到平衡。但随着近年市场变化，河南平顶山肥煤等高挥发性煤种的加入，可以适当扩大，即使在高黏性条件下，也能保持焦炭品质的稳定性。

　　4结语

　　近年来，国家在炼焦行业越来越注重对焦煤配比实验的研究和开发应用，最大限度地保证焦炭的品质稳定性，降低生产成本。同时，通过大量的试验，也明确了怎样更好地进行煤场库存和各种煤的配比应用。炼焦行业可以通过从堆煤以及配料工作的准备、堆煤以及配料的控制方法、堆煤和配料工作的质量控制、做到单质双堆以及吃旧存新的取料原则、坚持近灰分及高硫相间的方式配煤、优劣限量以及精细化配煤方式、一质二堆以及吃旧存新、近灰近距高硫堆放方法、优劣限量及精细配煤来保质控杂、控制煤质的改变与质量、注重b值变化拓宽塑性区间等措施，对焦煤资源的范围和对煤焦的品质控制等方面进行深入研究，促进我国在炼焦行业中保持强大的竞争优势。而且，通过不断的试验，可以随时调整各种煤炭的比例，以确保各种煤炭的质量和品质。

　　参考文献：

　　[1]张仲平.优化配煤试验在山西焦化的应用研究[D].天津：天津大学，2014.

　　[2]邢建通，李洪钧，宋英臣，等.焦化配煤和工艺控制的研究与生产实践[J].河南冶金，2008，16(6)：22-23，26.