計算方法:干熄焦的燒損計算方法

計算方法:干熄焦的燒損計算方法的圖1

一、 干熄焦燒損
1、 干熄焦燒損產生的原因
(1)空氣導入引起的燒損。現行的干熄焦工藝一般由干熄焦環道處導入空氣,以補充循環氣體的損失,并燒掉部分可燃氣體和焦粉。這是焦炭燒損產生的最主要原因,在空氣首先經過的環道區和一次除塵內部,由于該區域沒有焦炭存在,因此主要燒損焦粉。但反應殘留的部分氧氣隨循環氣體再次回到干熄爐內,與焦炭發生反應,與此同時,循環氣體中的二氧化碳在730℃以上時能與焦炭發生碳溶反應,因此在干熄爐的上部高溫區,焦炭由于碳溶反應發生了一定燒損。由氣體固體的反應動力學可知,干熄爐內的焦炭粒徑越小,與氧和二氧化碳的反應速率越快。因此,由空氣導入引起的燒損發生的三個區域,環道內和一次除塵內完全是焦粉燒損,干熄爐內是焦粉反應速率大于焦炭的反應速率。
(2)氣體循環系統泄漏引起的燒損。干熄焦氣體循環系統如果嚴密性不好,尤其是在負壓段可引起大量空氣泄漏進入氣體循環系統,最終進入干熄爐與焦炭發生反應。
(3)預存段壓力波動引起焦炭燒損。如果干熄焦在裝焦過程中負壓過大,吸入大量空氣可引起焦炭燒損。
2、 干熄焦燒損的組成
焦炭燒損的幾個主要區域是環道、一次除塵、預存段和冷卻段。其中大量引入空氣的環道和其后的一次除塵內燒損的完全是焦粉,在干熄爐預存段和冷卻段內的燒損包括焦炭和焦粉,由于粒徑越小,比表面積越大,與氧氣和二氧化碳的反應越快,因此在干熄爐內小粒徑的焦粉和小焦的反應速率遠大于大粒徑的焦炭。寶鋼干熄焦通過灰分測定法計算出焦炭燒損量為:
計算方法:干熄焦的燒損計算方法的圖2
如按冶金焦率89.3%計算,在總燒損2.06%的情況下,冶金焦燒損量約為1.362%,其它約0.7%燒損為焦粉和小焦。
如冶金焦價格為1250元/噸,焦粉價格為500元/噸,以此計算燒損掉的焦炭單價應為:
1250×1.362/2.06+500×0.698/2.06≈995.87元/噸
一、 干熄焦燒損計算方法
方案一、成焦率計算法
1、 計算方法:通過比較理論成焦率與實際成焦率來計算燒損率。
Φ = [(K理論(干)-K實際(干)-x)/K理論] × 100%    (1)
式中:Φ為焦炭燒損率;
      K理論(干)為干熄焦炭的理論成焦率,由式(2)計算;
      K實際(干)為干熄焦炭的實際成焦率,由式(3)計算;
      x為系統誤差,由式(4)計算。
焦炭的理論成焦率為: 
K理論=[(1-Vd煤)/(1-Vd焦)]×100%+b      (2)
式中:Vd煤為煤的干基揮發份;
      Vd焦為焦炭的干基揮發份;
      b值為修正系數,通常為2.2%~3.9%。
焦炭的實際成焦率為:
K實際=[(M焦+M除塵灰)/M煤] ×100%       (3)
式中:M焦為全焦干基重量,包括冶金焦、焦丁、小焦和焦粉的全部重量;
      M除塵灰為干熄焦一次除塵和二次除塵灰的重量;
      M煤為干煤重量。
系統誤差包括原料與產品儲存以及備煤、煉焦工序和計量系統引起的一些誤差,不論是干熄和濕熄,這樣的系統誤差都是存在的,因此可通過濕熄焦來計算系統誤差量,濕熄時的燒損率可等同于零,即濕熄時的理論成焦率與實際成焦率的差值為系統誤差量:
x= K理論(濕)-K實際(濕)         (4)
2、 方案措施:
采用成焦率法來計算焦炭燒損可最大程度利用原有的計量設備,僅需在干熄焦后運焦皮帶上增加一皮帶秤,用來計量全焦產量。
以成焦率法計算焦炭燒損首先應統計采用干熄焦之前,濕熄焦炭時的實際成焦率,并計算出理論成焦率,通過公式(4)計算出系統誤差x。干熄焦運行后選定一個計量周期,統計該周期的配煤揮發份和焦炭揮發份,通過式(2)計算干熄理論成焦量。并統計周期內的配煤量和焦炭產量,其中焦炭產量應該包括冶金焦、焦粉、小焦、焦丁和除塵灰等全部焦炭組成,如采用進出廠的汽車衡或軌道衡作為計量方式,統計的公式為M=周期內進廠量(出廠量)+期末庫存-期初庫存。通過式(3)得到干熄實際成焦量,最終通過公式(1)得到該周期內的干熄焦燒損量.
方案二、直接計量計算法
1、 計算公式:
直接在焦爐后增加計量設備,計量每爐紅焦產量,通過干熄爐前后的焦炭計量比較來計算燒損率。計算公式為:
Φ=[1-M紅焦/(M焦+M除塵灰)] ×100%         (5)
式中:Φ為干熄焦燒損率;
M紅焦為紅焦重量;
      M焦為干熄爐后全焦重量,可通過皮帶稱計量或分別計量冶金焦、焦丁、焦粉、小焦等重量;
      M除塵灰為干熄焦一次除塵灰和二次除塵灰總重量。
2、 方案措施:
在干熄爐提升機下部設置軌道衡,通過提升前后熄焦車系統的重量差來計算每爐紅焦重量。選定一個計算周期,統計周期內入爐紅焦總重量和出爐的全焦重量(含除塵灰),并考慮期初與期末兩節點的料位差,通過公式(5)計算干熄焦燒損率。
注:方案二需增加軌道衡作為紅焦計量設施,需增加固定資金投入。該工藝未見有先例,存在一定的技術風險性。


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