焦炭耐磨强度检测系统性误差的研究

焦炭耐磨强度检测系统性误差的研究

申永亮

河北钢铁集团邯钢公司品质管理部056015

摘要：邯钢针对进厂焦炭冷强度指标十分重视，重点是焦炭耐磨强度指标，它直接影响到高炉是否顺行，高炉产量与铁水质量。本课题重点摸索、研究焦炭冷强度检测过程中影响耐磨指数的各种因素，找出最优秀方案，消除或降低外界影响，从而准确的检测出焦炭冷强度数据，做到检验过程标准化，提高质量检验的准确性，为高炉顺行提供保障。

关键词：焦炭；耐磨强度；误差；环保

前言

大型高炉在强化冶炼生产情况下要实现路况的长期稳定顺行和良好的技术经济指标，对焦炭冷强度和热性能指标要求严格。特别是在高喷煤比、重焦炭负荷生产条件下，焦炭骨架作用显的尤为重要。焦炭冷强度质量好坏直接影响到料柱透气性、炉渣粘稠度、渣中带铁以及风渣口等情况。邯钢现有两座2000m3型高炉和三座3000m3型高炉，年产铁1000多万吨，每年消耗焦炭约800万吨。焦炭主要分两大类，即干熄焦和冶金焦，除部分自产焦炭外大部分焦炭主要来源于陕西省、河北省。进厂焦炭质量把关工作不容忽视，缩小焦炭耐磨强度检验数据的误差对高炉生产至关重要，直接影响到高炉顺行。

一、概念解释

1、焦炭耐磨强度定义：焦炭耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩擦力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。

计算公式：耐磨强度（M10%）=×100%

2、焦炭样本损失量：出鼓焦炭粒度大于40mm、40~10mm、10mm以下的样本重量总和与入鼓焦炭重量之差。

焦炭耐磨强度检测流程：

二、现状分析存在的问题

2017年度焦炭耐磨强度M10%平均指标：6.77%，与合同值的差值为-0.23%，废鼓率2%。2018年1~3月焦炭耐磨强度平均值为5.78%，比2017年指标明显降低，与合同值差值为-1.22%，明显增大，M10%测量值出现偏倚，废鼓率38%，超出2017年37.8%。数据统计见下表：

2018年1-3月焦炭耐磨强度差值统计表

上图和上表中显示2018年连续3个月中30批次测定耐磨强度中平均差值1.017%，小于0.5%的有2批次，大于0.5的28批，发生频率较高。

三、改进方案及预计效果

1、预计效果

焦炭耐磨强度测定均值与2017年测定均值差值0.5%，废鼓率为零。

2、改进方案

经过多方面分析，找出产生问题根源主要是以下几方面因素。（1）运行设备参数不标准；(2)10mm以下焦炭损失量偏多；（3）焦炭存在粘鼓情况，尤其冶金焦粘鼓严重；（4）标准化操作有待加强；（5）职工培训效果不明显。

设备参数问题：首先、结合国标转鼓转速为100转/4分钟±10秒，验证转速是否符合国标，并校验至国标范围内；其次、机械筛分提前设置好设备参数后自动筛分，做10组人工筛分与机械筛分对比试验后，选择最符合人工筛分效果的设备参数并固化、制度化，并每月做一次对比试验

10mm以下粒级焦炭丢失问题：当前环保形势严峻，邯钢要求杜绝无组织排放、扬尘。为适应当前形势，邯钢现用焦炭转鼓为环保型焦炭转鼓-鼓后摇筛，该转鼓为封闭环保型设备，设备运行期间不掉料、不溢料，但是除尘设备会同时启动，这样会造成部分焦粉被抽出，导致鼓体内焦炭重量损失。结合现状，使冷强度试验数据更加客观真实，邯钢制定了新的焦炭耐磨强度计算公式：

焦炭存在粘鼓问题：要求每次试验结束后人工用专用工具将鼓体内残留焦粉清扫进入振动筛内。最大限度手机检测样本，同时避免试验交叉污染。

标准化操作机培训：定期组织职工进行应知、应会培训，培训结束后组织理论考试，和现场实际操作；不定期开展岗位大练兵，组织职工积极报名，由高级工程师担任评委，现场打分、排名，奖励排名靠前职工，并将成绩作为评技师的重要参考依据。

把改进措施制定成标准化操作规程下发岗位执行。

2019年1-3月份焦炭耐磨强度数值差值统计表

四、结论

1、直接经济效益

做一次焦炭转鼓试验需要耗费焦炭至少在100千克。焦炭转鼓试验是在磅后检测，每出现一次废鼓，炼铁成本会增加100千克焦炭。活动后，焦炭废鼓率降低了38%，2018年焦炭转鼓试验总共约为1800次，焦炭2018年的平均价格为2300元/吨。

2018年直接经济效益：1800×38%×0.1×2300=15.7万元

2、间接经济效益

（1）完善了检验体制，提升了质检数据的准确性，为其他物料质量指标准确性改善提供了科学依据。（2）为炼铁生产提供了准确的物料数据，避免不合格物料的非预期使用。

参考文献

[1]唐顺兵.焦炭质量对大型高炉稳定生产的影响[J].炼铁,2011,30(03):8-13.

[2]张寿荣,银汉.21世纪头20年中国炼铁工业面临的挑战[J].炼铁,2007(01):1-6.

[3]曹华,宋文刚.宝钢4000m~3级高炉降料线操作实践[J].炼铁,2007(01):6-8.