张代林：无烟煤在钢铁、焦化行业的技术应用

摘要： 专题：2023无烟煤产业大会暨无烟煤产衔接会　　2023年11月16日，2023无烟煤产业大会暨无烟煤产衔接会在山西晋城举行。安徽工业大学化学与化工学院副院长、中国煤炭标准化技术...

专题：2023无烟煤产业大会暨无烟煤产衔接会

　　2023年11月16日，2023无烟煤产业大会暨无烟煤产衔接会在山西晋城举行。安徽工业大学化学与化工学院副院长、中国煤炭标准化技术委员会煤岩分技术委员会委员张代林进行《无烟煤在钢铁、焦化行业的技术应用》主题演讲。

　　张代林表示，无烟煤用在配煤当中降成本非常明显，我也希望特别是钢铁企业、煤矿企业能够把它充分的结合起来，比如把好的无烟煤配差的无烟煤混在一起卖可能附加值会更高。

　　以为下演讲全文：

　　感谢会务主办方和承办方给我们提供这样一个机会给大家交流和汇报，刚才张书记和陈主任是从宏观方面利用、高附加值的利用，我从钢铁方面的应用讲述，也是传统的用法。

　　其实安徽工业大学的前身是冶金部的，我们校友很多都是在钢铁企业，特别是在煤焦化的校友特别多，煤焦化应该是我们的特色。时间关系，给我20分钟时间，我就比较快速的给大家做一个介绍，在钢铁方面的应用传统的就是喷吹和烧结，我们用什么方式去炼？今年很多钢铁企业形势很不好，特别是一些发达国家用高炉炼铁所占的比重越来越小，我们国家钢铁的发展，钢铁的产量很高，钢铁的产量相当大的是高炉炼铁，这个工艺是为了减少焦炭的消耗，需要的是硬碳，我们相比其他的无烟煤储量是比较少的，物以稀为贵，我们在高炉炼铁用喷吹代替焦炭在高炉里面直接用煤来代替焦炭，这样成本比炼焦要低，这个是优势。但是为什么全部用喷吹，不用焦炭行不行？答案是不行，因为我们焦炭是代替不了的，骨架支撑作用，焦炭能够保持固态的，在我们高炉冶金当中，在温度下我们液体的才可以流下来，排下来，这个就是焦炭的作用没有办法替代，这是我们高炉炼铁的一个工艺图，我们主要在高炉领域要喷吹煤。

　　关于喷吹也有一个过程，早期时候特别是工业革命之间，我们冶炼几十年来人类就有这种技术了，但是在工业革命的时候因为需要大量的钢材，比如说英国、法国他们当时的炼铁都用木炭，但是十年树木，百年树人，我们找到了用煤来炼焦炭，比如传统用煤一些行业我们也进行更新，时代的要求，相信人类的智慧可能会实现，当时我们在早些时候就是高炉随着对焦炭的需求越来越大，为了降低成本我们主要减少焦炭的消耗，往高炉里面喷吹，但是在这个过程当中我们喷吹量是越来越大，导致随着高炉越来越大，对于技术的要求越来越高，最早的时候是在法国他们用木炭屑喷吹，1966年他们开始喷吹煤，当时油比较便宜用油来代替，可能喷吹效果更好，但是70年代以后我们用油很贵了，我们就只能用高炉喷吹变成常态化。同时还有其他国家用高炉上面进行喷吹，但是在喷吹过程当中因为煤的性质不一样，我们知道烟煤和无烟煤有差异，在喷吹硬煤的时候出现了一些安全事故导致了爆炸，这样慢慢的我们现在说到喷吹，喷吹煤可能是不可取代了，但是也有一些企业为了助燃的时候加一些烟煤。

　　我们国家早些时候从鞍钢开始，宝钢是1985年开始的，最早的时候比如说宝钢一号高炉碰吹了260.6，现在也是领先的。

　　对于喷吹指标上面没有什么要求，对于喷吹要满足这样一些要求，第二是硫分，因为取决于我们高炉对于焦炭的影响，这个喷吹指标不能液化，我们用喷吹就是代替焦炭，因为我们喷吹煤的煤非常细，但是完全迅速的燃烧回去以后要加工，可磨性的好坏也是非常重要的。

　　反应性，反映的快慢，燃烧性，一个考虑安全性，以及爆炸性，熔融性就是烤炉有没有完全燃烧，当地企业怎么要求的？一般是这样的，水分、灰分、硫分、挥发分、发热量、可磨性，只要满足这样的要求，我们企业可能是需要的。

　　第二个方面是烧结，烧结无烟煤用一部分，但是烧结用不一样的煤，相比喷吹应该是1/10都不到，烧结用的无烟煤7000就可以了，因为钢铁自身会产生焦粉，可以循环利用，在烧结的时候可以用焦粉，我们喷吹要求要低，利用上没有要求那么高，没有可磨性的要求，自己产的焦粉满足不了需要，无烟煤也用来烧结，这个用在高炉上面，我们国家每年的产量越来越多，能够循环的时候有可能对高炉的依赖度会降低，我们自然而然的喷吹和烧结用量会减少。

　　第二个方面是我们以后的一个方向，可能价格会更高，炼焦上面，我们每年产的焦炭是5亿吨，淘汰一些落后产能，包括把一些焦炉拆掉了，但是我们焦炭的产量基本上是保证在5亿吨左右，而且利润升高。但是我们在炼焦过程当中有这样一些问题，炼焦的会越来越高，比如以马钢为例，马钢长期和我们山西，山西焦炉不能用，但是在这里，山西越来越少，满足不了需要，这种情况下怎么办？你比方说马钢之前一直用国企大的煤矿，前几年降低了，他也不得不用一些民营的，小型的，特别是早期很多钢铁企业，比如说前三年我们中澳关系，澳大利亚不给进来，在这个情况下怎么去利用？怎么优化方案？做了相应的调整，但是今年中澳关系缓和了，可以进来了，但是它的价格高。比如说今年进口煤，我们今年进口最大的是蒙古，第二是俄罗斯，比率也越来越高，什么情况呢？虽然它不好用，但是我们的让我们选择的余地比较小，也不得不用。当然我们也不是随便什么都用。

　　我们配煤的目的主要是充分利用优质炼焦煤，生产合格焦炭，降低配煤生产成本，稳定生产。焦炭质量指标，灰分、硫分、冷态强度、热性质、灰成分。

　　对于煤这样的要求，我们在炼焦煤的过程当中，焦煤和肥煤的区别不大，但是瘦煤不一样，所有的钢铁企业焦炭资产是满足不了自己生产的需要，他要外购焦炭，很多的钢铁的炉型有大有小，也就是说肥煤和焦煤是比较好的，但是完全搞肥煤行不行？不行，还有一些瘦煤，就是类似于无烟煤，真正意义上的瘦煤和焦煤的价格是差不多的，我们很多的都是用贫煤，无烟煤就是怎么用在配煤里面，代替部分比例可能是无烟煤的价格比烟煤的价格低，那么价格是立竿见影的，每年可能是500多万吨，这个成本是立竿见影。当然我们也有很多企业用配煤炼焦，一方面取决于你当地的。无烟煤就是类似于我们混凝土当中的沙子，要保证无烟煤满足要求，我们来进行相应的一些处理，这个上面焦炭的指标的要求，当然我们一般的钢铁企业的交谈是大于冶金焦炭的，包括我们用的无烟煤，可能你本身都没有黏结性了，你灰分又高，硫分又高，那没有会用的。比如说无烟煤当中可以用一些灰分比较高，2%-3%一点问题是没有问题的，取决于我这个配煤，我无烟煤本身的质量。

　　对我们来说前面我们陈主任把中科院一系列的无烟煤的指标罗列了一下，但是不是所有的无烟煤都可以用在炼焦上的，什么样的可以用的？也就是变质程度稍微低一些的，这样他对炼焦煤这种增加的负担会比较少，有利于他们的环节。煤变成焦炭颗粒是颗粒，小于3毫米的，不超过多少，一般顶端是80以下，在加热当中颗粒和颗粒之间结合在一起，对交谈来说可能结合的比较牢，这样的话热性质才满足要求，一个需要这个无烟煤容易在一起。可以增加焦炭的块，在配煤里面可以加一些黏结性的，有利于无烟煤为配煤，这个降低非常明显，一个企业一般需要500万吨的消耗量，2%那就是10万吨，1吨煤成本减几百块钱，所以我们无烟煤用在配煤当中去降成本是非常明显的，我也希望特别是有一个钢铁企业，另外一个煤矿企业，大家能够把它充分的结合起来，比我用好的无烟煤配差的无烟煤卖一个好的价格，把它混在一起卖可能附加值会更高一点。

　　这是我们刚才讲的一个是细度上的要求，相当一部分的企业买了以后，减少2-3%炼焦煤的使用，也是很好的举措。

　　感谢各位，不当之处请各位指出。