用煤管理到焦炭质量阶段性过渡与平稳化研究

摘要：各单种煤的质量决定了配合煤的性质。通过从煤场、配煤等各环节的过程管控，稳定配合煤质量从而保证焦炭质量稳定。

关键词：配合煤；煤场；单种煤；焦炭；质量

首钢长钢焦化厂备煤工序主要负责来煤车辆进厂管控、卸车、堆存、取用、输送到配合使用，进厂煤通过质检后进入煤场，经过煤场存储的单种煤经配合后进入煤塔供焦炉使用过程中，在整个过程中，存在因煤场管理不善，造成单种煤指标偏差导致的配煤质量指标异常，从而引起焦炭质量波动，需要提升煤场管理水平，避免源头质量事故的发生。

1煤场和配煤管理现状

1.1 背景

2022年在7月23日，8月2日，9月3日，12月13日，焦炭质量出现4次大范围波动，焦炭质量波动大部分与配煤质量存在联系，配煤质量与单种煤质量更是脱不了干系，煤场出现焦炭质量波动基本上都是在煤场单种煤管理上存在问题，为了确保配合煤质量稳定，避免焦炭质量事故的发生，结合现场实际情况，需要对用煤管理到焦炭质量研究进行积极探索。

1.2 进行研究的原因

连续的优化提效工作后，备煤工序人员少，来煤车辆在卸车中，存在煤场管理不到位，造成混煤的现象；单种煤没有做到堆新吃旧，造成单种煤堆放时间长，煤场劣化的现象；单种煤主要靠堆取料机取煤作业，单人操作堆取料机，同时负责监护M4（M5）皮带，存在取错煤的因素；配煤仓顶负责单种煤入仓的岗位人员也是单人操作，需要入仓的单种煤通知堆取料机取煤，如果操作失误，存在混仓的可能；以上操作都有可能造成单种煤指标出现偏差，从而影响配煤质量导致焦炭质量出现偏差。

1.3 存在的主要问题

原有的管理模式，第一是管理不到位，煤场部分单种煤做不到堆新吃旧；第二是随意性，堆取料机取煤随意性大，哪里好操作就取哪里；第三是没有监督，堆取料与配煤仓顶岗位操作人员单线联系，取那一个单种煤，没有其他人知道或者是不关心，别人也看不见或看见也不知道对不对；最后是单种煤进仓，同样存在监督不到位，分煤车对位是不是准确，单种煤是不是进入对于的仓位，没有人确认。

2用煤管理的基本思路和内涵

2.1 综述

为创新用煤管控，保障焦炭质量稳定，备煤工序管理层积极主动想办法、出实招，先行先试，结合各岗位工作性质和特点，针对性提出推行岗位相互监督机制，一是通过严抓煤场管理，从煤场源头杜绝单种煤质量不合格，各单种煤卸车和煤堆整理每班全部有专人负责。二是对取煤、输送到进仓形成监督，从软件到硬件设施进行完善，配煤仓需要进仓那一个单种煤，先问中控料位，后通知堆取料机操作人员，煤场组带班长要告知取煤位置，堆取料开始取煤时，告知配煤仓顶操作人员，并告知中控开始取煤时间，三方都做好记录，形成监督机制；四是加强配煤管理，每月二次对配料秤进行校对，每班对配料秤运行情况进行检查，及时处理膨料，断料的现象，保证配比准确性；最后是推行岗位劳动竞赛和岗位练兵，对堆取料机和配煤仓顶岗位在班组间开展劳动竞赛，每月按照取煤量进行综合排名，在配煤工之间开展单种煤辨识和配合煤水分及细度目测的岗位练兵。在配煤仓顶增加摄像头，显示画面安装在中控，中控在单种煤开始取煤后，观察分煤车的位置，可以有效预防单种煤进仓错误的现象，既提高了工作效率，又防范了取煤错误导致焦炭质量异常的风险，同时也促进了个人能力素质提升，达到人员精干、协同高效的目的。

2.2 管理思路

2.2.1 首钢和国内外同行业同类课题的研究现状

借鉴省内外焦化厂配煤管理方法，从煤场开始，不同品质的单种煤全部分堆堆放，各单种煤煤堆之间保持距离；加强备煤过程管理，堆取料机堆煤和取煤过程要求分堆清楚；提升配煤管控，配比准确，提升各过程管控能力。

2.2.2 重点和难点

首钢长治钢铁有限公司焦化厂进厂炼焦煤资源的特点是，煤源多并且复杂，煤供煤基地主要以周边地区山西当地矿为主，包括肥煤、焦煤、1/3焦煤、瘦煤和气煤五大煤种，不同地区的煤，即使属于同一煤种，质量差别也较大，同时一些炼焦煤存在混煤现象，使煤质降低，且同种煤中各矿点供应的来煤质量和批量都不尽相同，由于煤场堆放空间限制，必须几个地点的原料煤混合堆放，受炼焦煤市场影响，煤场各单种煤库存量波动较大，生产需要经常根据煤场库存情况被动调整配煤比，这些都不利于煤场管理、配煤生产组织以及焦炭质量的稳定。

2.2.3 工作目标

冶金焦率提升≥0.5%以上。

3主要内容及基本方法

3.1 方案实施前的准备工作

3.1.1根据生产情况，收集前期数据，对影响配合煤指标的关键因素进行汇总，分析对比关键因素，制定措施。

3.1.2充分对岗位作业流程进行梳理，排查关键环节，制定激励机制，确保工作安全、平稳推进。

3.1.3成果实施前，作业区对方案在推行过程中进行跟踪，及时发现问题，及时解决问题并改进完善。

3.2 成果实施的关键环节

配煤过程采取先粉碎后配合再粉碎的生产工艺，来煤按照煤种进行分类堆放，初步混匀后由煤场配备的两台斗轮式堆取料机进行取用经过粉碎进入配煤槽，从配煤槽下来的单种煤按照一定配比进入皮带系统输送到粉碎机进行粉碎，粉碎后的配合煤由皮带运至各煤塔进行炼焦使用。

3.2.1确定煤场堆放原则

依据各用煤量大小、来煤批量的大小、来煤质量状态等因素，分配大小适宜的场地。主要为了达到平铺均匀，避免因为个别场地过大造成浪费，或场地过小发生混堆混放的现象，我们采取了下述措施。

3.2.1.1细化煤种

在场地允许的情况下，将不同的煤种单独堆放，将质量相近的原料煤堆放一处。我们对于购进的山焦1/3焦煤就进行了单独堆放，该煤的灰分在10.0%以下，挥发分在38.0%左右，其胶质层厚度和粘结指数都较好。同理我们对3种主焦煤也进行单独堆放，便于发挥其各自在结焦过程中的功效。

3.2.1.2煤质归类

按照供户来煤煤质优劣、供户资质状况、上量是否稳定等，将来煤供户分为三个类别：稳定供户、不稳定供户、中间供户，对稳定供户来煤，直接卸车入库，按其煤种堆放于相应区域，并通过煤场取样做为质量监督;对不稳定供户汽车来煤，实行抽检，根据化验结果灰分、挥发分、G值、Y值等参考判断标准确定来煤质量，煤质指标未达标者制定使用计划;对中间供户来煤，进行逐车抽样检测，待化验结果出来后，再确定是否使用。

将同一煤种、质量相同或相近的原料煤归在一起堆放，可以节约场地增大原料煤的储备。对新进的原料煤实行单堆单放，在经过单种煤结焦试验和配煤试验后，再应用到实际生产中验证。采用对称堆放，可以做到一堆一取、先进先用，不影响平铺直取、掺均混匀，同时可以防止因原料煤长期放置而引起的性质变化及功效下降。

3.2细化堆煤取煤的各项措施

3.2.1合理堆放

根据生产实际，煤场规划为十个料堆位置。首先从工艺结构和生产协调上考虑，能够满足来煤进场及取用的生产任务，为下一道工序的顺利实施提供有力的保障;其次通过对煤场的合理规划，满足各类煤种的堆取操作，能够应变突发事故和日常的计划检修。基于各类煤的来煤数量和生产需要，规划场布局，即东煤场分别堆放三种主焦煤，中间煤场场地相对较大，两条生产线均可进行堆取料操作，堆放肥煤、1/3焦煤和用量最大的斜沟气煤，西煤场堆放贫瘦煤、瘦煤和用量最小的华龙气煤，再按照各煤种的计划来煤数量，划分其堆放占用的面积。

各煤种都有明确堆放的地点，堆放的高度、宽度、平整度、直线度。如主焦煤中的晋铁、高硫、重量，一般情况下供应量在月末减少，月初增加，斜沟气煤有火车来煤和汽车来煤，供应量和供应时间不确定，所以这部分煤的堆放不能达到煤堆最大高度，给汽车来煤留有一定的高度，准备斜沟气煤汽车来煤时大面积平铺煤堆上面。

3.2.2平铺直取

坚持火车来煤堆取料机堆煤，严禁直接直通上仓。所有来煤严格按照一定高度均匀平铺于对应煤堆的指定地点，平铺高度一致、形状规整。这样可以保证各个批次原料煤最大限度的掺混，减少各个批次的质量不同带来的单种煤质量波动。

3.2.3一堆一取

煤堆以堆取料机左右进行对称式布置，同种煤至少保持有两堆，一堆用于来料的堆放，一堆用于吃取配用。这种作业可以避免来料影响原料的合理堆取，为先进先用，分层平铺，阶梯直取创造有利的条件。

3.2.4先进先用阶梯取煤

原料煤的使用要有先后秩序，即先入煤场的煤先用，杜绝后进先用，防止超期及氧化变质。取用煤堆要保证3个阶梯台面，保持最大的取料高度，保证取用3层原料煤，保证取料的最大宽度，防止留边，漏角，严禁留头、留底、集中取料。

3.3做好生产联系确认

煤前系统单种煤从取煤到进入配煤仓，要经过煤场组和配煤班组二个班组，通过卸煤工、堆取料机操作工、粉碎机工、配煤仓顶操作工和配煤工五个岗位的相互联系协调，任何一个岗位有问题，单种煤就不能顺利进仓，单种煤的质量管控又涉及到卸煤工、堆取料机操作工、配煤工和配煤仓顶操作工四个岗位，因此，班组之间的联系，岗位之间的联系是管控重点。

煤场组在班前会就安排堆取料机操作人员各单种煤取煤位置，配煤班组在班前会就根据中控电脑显示的配煤仓料位安排煤前系统生产事宜，配煤仓顶岗位人员到岗位后先用对讲机通知堆取料机操作人员先取的单种煤和下一个要取单种煤，堆取料机操作人员接到指令后做好准备，然后由配煤仓顶操作人员通知中控开车，中控操作人员了解各岗位情况，具备开车条件后，先请示调度开启粉碎机，最后启动煤前系统，煤前系统开车后，中控人员用对讲机通知配煤仓顶操作人员，最后由配煤仓顶操作人员通知堆取料机开始取需要的单种煤。

3.4完善过程监控

原来堆取料机取煤和配煤仓顶进仓，只有这二个岗位进行联系，自己做记录，方案实施后，在堆取料机操作工在取每一个单种煤时，开始取煤时间和结束时间都汇报给中控，中控人员进行记录取煤时间和吨数，形成三方联系，相互监督的工作模式。

配煤槽顶没有监控，单种煤通过分煤车进仓只有配煤槽布料工清楚，现在配煤槽顶增加监控，中控室可以根据所通知的煤种确认分煤车位置是否在需要进仓的位置，确保单种煤进仓准确，确保不混煤。

3.5加强配煤管理

为了确保配煤准确性，要求每月至少二次对配料秤进行校对，配煤过程中发现速度或流量波动较大，也要进行校秤，日常加强配料秤管理，对裙边皮带磨损严重的，有可能影响配煤准确性的配料秤更换裙边皮带，在方案实施后，先后更换了1#配料秤、2#配料秤、5#配料秤和7#配料秤裙边皮带，有效保证了配煤准确性。

3.6小焦炉试验验证

小焦炉试验是验证单种煤和配合煤结焦性能的有效手段，新进煤种先进行小焦炉试验，没有试验结果不进行使用。每次更改配比前先进行小焦炉试验，试验结果与预测值进行对比，在与预测值相符时更改配煤比，焦炉生产的焦炭再与小焦炉进行对比，建立了预测模型，自方案实施以来，累计试验单种煤43次，手工配煤50次，更改配煤比29次，引进单种煤有兴县气煤、峁底气煤、物贸肥煤、国贸肥煤、古交主焦煤、昌亿丰肥煤、霍州肥煤、润通贫瘦煤、同兴贫瘦煤等，小焦炉试验为试用新煤种打下了基础，为焦炉质量稳步提高提供了支撑。

3.7规范取样

取样规范是保障，单种煤取样原来是配煤工去巡检时取样，每班二次或三次就把单种煤样品取够，没有代表性，通过方案实施，配煤仓下配料秤皮带楼梯是爬梯，上下不方便，特别是手里还要拿样品，上下爬梯更加困难，为了改善取样条件，方便取样，在配料秤平台上增加楼梯，使配煤工每隔二小时的取样更加方便，完善了单种煤样品的代表性。配合煤取样是在捣固机上，原来取样是哪里好取取哪里，在方案实施后，规定了在捣固机上2#、4#、6#和8#给料机进行取样，取样后进行混匀再送样，完善了配合煤样品的代表性。

4用煤管理后的效益和效果

备煤工序结合自身实际创建的一项新的管理模式，推行以来来，煤场班组和配煤班组工作运行平稳，配煤质量合格率得到有效提高，工作有序推进，基本达到了预期效果。

通过用煤管理到焦炭质量阶段性过渡与平稳化研究，煤场管理得到提升，说明不同矿点的单种煤各有特点，它们在配煤中所起的作用也各不相同，不同质量、不同批量的几种单种煤的堆放管理对提高到配煤质量至关重要，只有单堆煤的质量稳定，才能保证配合煤的质量稳定，从而保证焦炭质量的稳定。

如图1所示，2022年11月水分平均11.87%，较方案实施前的12.5%降低0.63%。

如图2所示，2022年11月粒度平均89.22%，较方案实施前的88.94%提高0.28%。

配合煤质量合格率逐步提升，异常指标逐步减少，通过对2021年11月与2022年11月同期对，配合煤质量波动有了很大改善。

如图3所示，2022年11月G值平均63.23%，较方案实施前的59.1%提高4.13%。

配合煤质量的稳定，焦炭质量稳步提升，今年前三个月焦炭质量合格率61.03%，方案实施后，从8月到12月焦炭质量合格率提升到平均67.21%，焦炭质量提升的同时，也提升了冶金焦率，冶金焦率提高到90.38%，比上一年提高0.75%，按5个月全焦产量51.3万吨测算，因冶金焦率提升冶金焦产量增加51.3*0.75=0.38万吨，按照每吨焦炭利润263元，合计增效0.38*263=99.94万元。

通过用煤管理到焦炭质量阶段性过渡与平稳化研究，树立班组和岗位质量管理意识，形成自我约束、自我控制、自我发现问题、自我分析问题、自我解决问题质量管理氛围，大幅提高各岗位质量管控能力，全面提升班组和岗位实际操作能力和解决问题的能力。

备煤工序各项管理取得明显效果，煤场煤堆布局合理，标识明确，作业规范，各单种煤进仓有源可溯，配料秤运行稳定，焦炭质量各项指标稳定提高。

参考文献

1赵业明，水声文，韩学祥.备煤工艺与设备.化学工业出版社。2005年8月