捣固焦炉推焦困难原因浅析


【摘要】随着焦化工业的发展,炼焦用煤日渐短缺。从配煤试验看出,采用捣同炼焦技术,可以配入大量气煤和弱粘结性煤,而少用或不用主焦煤,炼出优质的冶金焦。本文结合捣固焦炉的结构特点以及捣固焦炉煤饼的特性,针对推焦困难原因做一些具体分析。

【关键词】捣固炼焦  推焦困难

1、前言

我国炼焦煤资源中强粘煤只占到1/3,如果采用常规顶装焦炉,配煤中需要配入2/3的强粘煤才可以保证焦炭质量,所以优质炼焦煤资源一直紧张。随着我国钢铁产量的提高和高炉容积的增大,优质炼焦煤量少、价高的状况持续加剧。捣固炼焦可大幅度提高入炉煤料的堆比重,并可明显提高焦炭的冷、热强度,因而可以配入2/3的弱粘煤而不降低焦炭质量,根据国内现有的煤价情况,可以降低入炉煤成本50~100元/吨,经济效益十分显著,因而日益受到重视。但是,应用捣固炼焦,由于其炉体自身因素或其他配煤等因素,一旦考虑不周,就可能造成推焦困难。

焦炉炼焦是一个复杂的工艺过程,煤料在炭化室内隔绝空气加热(即高温干馏),经过干燥、热解、熔融、粘结、固化和收缩等阶段,最终成为焦炭。炭化室内的结焦过程有两个基本特点,一是层结焦,即焦炭总是在靠近炉墙处首先形成,而后逐渐向炭化室中心推移,二是结焦过程中的传热性能随炉料状态和温度而变化。因此,炭化室内各部位焦炭质量与特性有所差异,一般以结焦终了时炭化室中心温度作为整个炭化室焦炭成熟的标志。由于焦炉炭化室的定期装煤、出伙和加热系统气流的定期换向,使得炭化室内的煤-焦状态、加热火道内的气流以及焦炉各处温度场均产生周期性变化。结焦末期,由于焦饼收缩,焦饼与炭化室墙面之间产生缝隙。如果缝隙很小或者没有缝隙,则推焦时焦饼将推焦杆的推力传给炭化室墙。这时推焦杆的推力不仅对炭化室底上产生摩擦力,而且对炭化室墙面也产生很大的摩擦力,因而电动机需要消耗较大的推焦电力,即消耗较大的电流量,用安培作单位,简称推焦电流。推焦电流的大小能表示推动焦饼的难易程度。在推焦过程中,电流量的大小并不固定,一般接触焦饼时电流量最大,然后下降。推焦电流大时,显然有某些阻力阻止焦饼移动,一般表现为焦饼移动困难、很费力,或者根本推不动,这就叫焦饼难推。焦饼难推是很危险的,甚至能造成炭化室炉墙损坏。因此,分析推焦困难的原因并采取适当的解决措施,对延长炉体寿命,减少设备事故,提高焦炭质量和产量,有很大的意义。

2、推焦困难原因分析:

2.1捣固焦炉自身原因:

2.1.1一般捣固焦炉设计机焦侧锥度较小,仅10mm。

2.1.2捣固焦炉煤饼密度较大,为顶装煤的1.5倍左右,膨胀量加大,会增加炉墙的膨胀压力。

2.1.3捣固焦炉装煤车从机侧加煤,打开炉门时间较长,机侧炉头温度低,导致焦饼机侧炉头部分成熟不好,造成推焦困难。

2.1.4捣固焦炉存在塌煤饼现象易使焦侧炉头加煤不满,容易出现焦侧2, 3火道炉温高,焦饼温度过高,焦饼散使推焦阻力增大。

2.1.5结焦时间短,炉温过高而使炉墙石墨生长过厚,或者是随着炉龄增长,炉墙壁或炉底砖变形,炉墙产生剥蚀等因素使推焦阻力增大,推焦电流上升。

2.2其他因素

2.2.1配煤比的制定:由于配煤比的制定,决定了入炉煤质量,如果入炉煤挥发分较低或煤的收缩度较小,或者煤的粘结指数较低,不能成焦,都会造成推焦困难。

2.2.2炼焦的加热制度:焦炉的横排炉温不均匀,炭化室内全部或某一部分的焦炭成熟度不好(例如炉头立火道加热不良),这时该炭化室内全部或某一部分的焦饼尚未离开炭化室墙,因而推焦时发生夹挤现象,造成推焦困难。或者是炉温过高或过长的延长结焦时间(或者因事故),使焦饼过熟,推焦时产生夹挤现象而难推焦。

2.2.3炼焦操作不符合规程:为提高单炉产量,单炉加煤量过多,煤饼高度超过最佳设定值使炉顶空间过小,造成推焦困难。

2.2.4配合煤的水分增加,使入炉煤中蒸发出来的水分和煤分解时所形成的煤气从炉顶空间逸出,产生了冷凝及再蒸发现象。炭化室上部水蒸气的蒸发和过热带走了炭化室的热量,增加了炭化室底部和上部之间的温度差,结果造成炭化室上部焦不熟,焦炭和炉墙分离不好。

综上所述:推焦困难,推焦电流增大,往往决定于许多因素,往往是多种因素并存,有时常因一种因素的存在导致另一种因素的产生,并且互相影响,形成连锁反应,造成推焦困难。

3、针对推焦困难,制定相应的措施

3.1保证配合煤质量

3.1.1严格执行精煤入场化验制度,煤种分堆管理制度,杜绝混煤上槽现象。

3.1.2保证配合煤水分的稳定性。

3.1.3配合煤粒度组成要适宜,粒度级<3mm在85%--90%之间,粒度级<5mm在50%左右。

3.1.4在保证焦炭质量的前提下,配煤比可适当降低瘦煤比例,增加气煤比例增大入炉煤的挥发份和粘结指数,使焦饼的收缩好,从而降低推焦电流。

3.2加强炼焦操作管理

3.2.1制定合理的加热制度,加强焦炉横排温度的测量,保证横排均匀、炉头温度控制规定范围。

3.2.2做好炉体维护保养,定期检查、抹补炉头窜漏,破损严重及时修补,保证炉体严密。同时,定期做好炉墙内石墨的清理工作,降低推焦阻力。

3.2.3根据炉型及设定值,制定合理的煤饼高度。

3.2.4当遇到推焦困难问题时,应采取人工扒焦等积极措施,严禁强行推焦。

4、结束语

对于捣固炼焦生产,只有在稳定、适合的的配合煤和严格执行合理的炼焦加热制度和炉体维护制度的情况下,才能避免出现推焦困难,才能保证设备和炉体的及时维护,才能保证焦炉稳产、高产,从而进一步保证焦炭质量,使焦炉炉体完好,延长焦炉使用寿命。

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