煉焦極端生產情況的操作調節

焦爐延長結焦時間的幾個問題

延長結焦時間是有限度的,超越一定限度就會被迫停爐。對硅磚焦爐而言,應盡量避免走冷爐道路,因為冷爐極易造成砌體斷裂,加劇焦爐老化,如處理不當,焦爐壽命會因之而告終。延長結焦時間或保溫燜爐在技術管理上有某些特殊要求,如能抓住關鍵,落實措施,焦爐壽命可以基本不受影響。因此冷爐是萬不得已的事,原則上是:能延則延,能悶則悶,延悶不成,才取冷爐。   

結焦時間延長的幅度  

爐溫要做使硅磚不致因裝煤后降低到晶形轉化的危險溫度(一般火道1160-1200度,邊火道溫度950度以上)。煤的煤氣發生量、水份、爐型結構等決定結焦時間,因此規定一個延長結焦時間的極限是很困難的。根據國內外經驗,在爐體良好情況下,大型硅磚焦爐可降到產能的15%,(裝入煤揮發份在25-27%范圍內,能產生的煤氣量相當于正常加熱用煤氣量的30%,其中15%用于煤煉焦,其余15%用于增加的散熱、橫向火道惡化而增加的熱損失、荒煤氣竄漏、熱量減少等),中型20%,66型25%左右,是可以獲得自身加熱用煤氣。如撫順化工廠中型單座搗固下噴30孔焦爐曾一度保持在144小時,即產能的13.9%仍能維持生產。所以對一般大型焦爐,焦耐院認為最長結焦時間維持80-100小時為宜,爐體狀況差。煤料揮發份低,水分大的焦爐60小時左右。推薦中型焦爐最長結焦時間維持在60-80小時,66型維持在40-60小時為宜。過長的結焦時間是不夠安全的。當煤料供應欠缺時,應該盡量使煤場多儲備一些煤,及早安排延長結焦時間。

關于保溫悶爐問題

能否保溫燜爐,主要取決于有無加熱煤氣的來源。當有另外氣源可以供給焦爐加熱時,結焦時間就不受上述情況限制。保溫燜爐有兩種方法:一是帶焦燜爐,二是空爐保溫。燜爐時間短,十幾天,可考慮帶焦燜爐,炭化室石墨不易燒掉。燜爐時間較長時,推空保溫較好,爐溫均勻,可避免空氣漏入炭化室,使灰熔結在爐墻上的缺點。多爐組的焦化廠,應盡量將煤料集中到少數焦爐上進行較短結焦時間生產,其余保溫。因為短結焦時間產生的煤氣量不僅在數量上比長結焦時間要多,而且,按熱量計,也比分散在各座焦爐生產的多。保溫的焦爐可以保持較低的爐溫,因此散熱少,漏失小,用較少煤量達到較多焦爐保溫的目的。無論是帶焦保溫或空爐保溫,都可采取一些防止散熱的措施,因而爐體的散熱損失減少,可下降至正常供熱量的8%左右,考慮到熱效率為80%左右,故保溫供熱量可下降至10%左右。  
  
幾項主要技術操作要求 
1、在保持火道溫度1160-1200度的同時,盡可能邊火道溫度在950以上度。有廢氣循環的焦爐在長結焦時間下容易吸力過大,造成短路。    
2、必須保持集氣管正壓。在爐門狀態良好的情況下,最好能保持正常生產高2毫米水柱的壓力,集氣管壓力過小,很快會造成系統堵塞。為此當結焦時間很長時,應從回爐煤氣管上接一根管子到集氣管,用凈煤氣向集氣管充壓。  
 3、為了保證鼓風機正常運轉,接通風機至初冷器前的大循環管,并嚴格控制風機前吸力,要防止風機前冷凝水排出管處吸入空氣。     
4、結焦時間延長后,每班就均勻出焦,使煤氣均勻發生。爐體各部位加強密封,出焦時嚴格控制爐門開放時間,一般不超過7-8分鐘。    
5、由于結焦時間大幅度延長,爐溫下降,硅磚有所收縮,因此要加強鐵件維護,彈簧應保持比正常生產時稍大的噸位。    
6、延長之前,應訂出相應的延長結焦時間的操作制度。     

關于實現幾項具體措施的介紹    
前面提出的基本要求,有的附有說明,但有的未作敘述。這里僅對未敘述的部份問題和我國已有成效的實踐加以補充介紹,供參考。     
關于延長結焦時間、帶焦燜爐和空爐保溫的煤氣消耗問題。如前所述,大型硅磚焦爐,焦爐生產能力降低到設計生產能力的15%是可以獲得自身加熱的最低限量的煤氣的。15%的生產能力在一般情況下(主要是裝入煤揮發份在25-27%范圍內),能生產的煤氣量約相當于正常加熱用煤氣量的30%,其中15%用于煤煉焦。其余15%用于因結焦時間延長而增加的散熱損失,橫墻火道燃燒情況惡化而增加的熱損失,荒煤氣無計劃、無規則的漏入燃燒系統和結焦時間延長所發生的煤氣按熱量計也有所減小的熱損失,以及少量的貯備等。
 
關于焦爐長向煤氣分布問題  
由于保溫(無論焦炭是否留在炭化室內)和長結焦時間,單位時間煤氣用量減少,為了維持加熱煤氣主管內壓力不低于最低要求30毫米水柱,并保證通往焦爐各燃燒室的煤氣不致出現偏向分配,這樣,焦爐正常所用孔板直徑就不能適應。應當改小。    
 根據武鋼58型焦爐的保溫經驗,采用25毫米直徑的孔板在保溫期間地下室煤氣主管僅能保持30毫米水柱左右。按此依據,保溫期間孔板直徑還可更小一些,例如20毫米,這時可維持主管壓力達70毫米水柱左右。在煤氣流速較小條件下,管道內煤氣阻力取決于孔板斷面的大小,可以按下式計算:P2/P1=(D1/D2)4,式中P1及P2--分別為變前和變后的主管壓力 D1及D2--變前及變后的孔板直徑 ,將上述數據代入式內即得:P2=30(25/20)4=75.5毫米水柱。
鑒于上述理由,以適應保溫時間和延長結焦時間的要求,應當專門制備直徑為25和20毫米孔板各一套。應當指出,由于不同部位需要配置合適尺寸的孔板,特別是焦爐煤氣從兩側送入燃燒室的爐型,即側入式焦爐,例如BP型焦爐,單雙號火道各有一個煤氣引入管,每根管道所承擔7個火道的供熱量實際上是不同的,因此孔板的尺寸應當有別。就正常加熱而言,爐頭火道煤氣的用量比中部火道多耗40%,爐頭第2火道多耗20%。照此計算,通往爐頭火道的磚煤氣道內的煤氣總量應比通往與爐頭第二火道相連的磚煤氣道內的總量多7.4/7.2=1.03,即多用3%。焦爐在延長結焦時間和停產保溫時,這一差別更將擴大,如果主管壓力保持相同,與爐頭火道相連的引入管孔板斷面就應比與爐頭第2火道相連的引入管孔板斷面增大3%還要多得多。
    
關于燃燒室長向-----橫墻溫度的問題     
長結焦時間和保溫期間,橫墻溫度的特點:由于中部火道需要熱量大量減少,邊火道單位時間內散熱損失下降不多,邊火道溫度將降低,而中部火道溫度相對升高,又因供給各燃燒室的煤氣量減少,橫管的煤氣壓力降低,特別是在橫磚煤氣道的焦爐,煤氣的分配受橫墻中部立火道溫度相對高,浮力增大的影響較大,故橫墻溫度曲線一般呈“饅頭形狀”,邊火道溫度降低,甚至火道底發黑。因此邊火道溫度應在950度以上就成為調溫的主要矛盾。目的是在此溫度下重新裝煤,爐墻表面會降低300度左右,這時硅磚還不能達到晶形轉化點(573度),沒有較大的體積變化,可以保證砌體完整,否則將造成爐磚龜裂。     
為了保持邊火道溫度達到950度以上,應根據不同爐型和加熱煤氣種類,采取有效措施,常用方法如下:     
1)、下噴式用焦爐煤氣時,為了減少中部火道的煤氣量,相應增大邊火道的進氣比例,提高邊火道溫度,可以往中部火道下噴支管上的噴嘴或小孔板內加鐵絲節流的辦法。邊燃燒室頭上各留四個不加鐵絲或者靠里邊的兩個再少加些。鐵絲的粗細和數量視溫度的高低而定。以前的經驗在保溫開始,一般先加8號鐵絲,以后用不同直徑的細鐵絲進行調節。     
2)、橫磚煤氣道的焦爐(煤氣側入式),在磚煤氣道內第1和第2火道或第2和第3火道之間安放一塊輕質磚,擋去面積的大小視火道溫度而定,一般擋去三分之二以上。當磚擋去的斷面仍不能滿足需要時,也可用濃稠泥漿堵擋,在堵之前,應先插入一根鐵棍,以便堵完后抽出鐵棍形成煤氣通道,并便于不用時拆除。    
 3)、當用高爐煤氣時,提高邊火道溫度的辦法有三:    
(1)、沿焦爐兩側走廊附設100-150毫米的焦爐煤氣管各兩根,安裝有調節旋塞并與交換機連接起來。用3/4英寸鐵管和1英寸膠皮管與相應的煤氣蓄熱室連通,管頭可由測溫孔插入。如果使用時間較長,可在封墻上另行開孔引入。煤氣消耗量由總調節旋塞來控制。每個蓄熱室的煤氣量可以用其引入煤氣管上的小旋塞進行控制。    
(2)、復熱式焦爐可以利用原設計的焦爐煤氣加熱系統,將焦爐煤氣單獨供入邊火道內:下噴式焦爐需將焦爐煤氣橫管上的中部火道噴嘴全部堵死;側入式焦爐將磚煤氣道從邊部隔開。在堵噴嘴和磚煤氣道時要求十分可靠,否則堵塞物會因煤氣放炮而震掉,有造成高溫事故的危險,并同時要考慮以后清除堵塞物時操作方便。     
(3)、提高邊火道溫度,也可以用去掉邊火道斜道口調節磚和加厚中部火道調節磚的辦法來達到或只用其中一項。對跨頂焰道式焦爐,還可以用挪動跨頂焰道調節磚來提高爐頭溫度。但是在加熱用煤氣較少時,這些辦法不足夠有效。     
由于前述的后兩種辦法工作繁重,并可靠性差,因此通常應用第一種辦法。若結焦時間延長較多或在保溫期間,高爐煤氣用量很少,使控制發生了困難,則應改用焦爐煤氣加熱,或者利用焦爐煤氣摻高爐煤氣混合加熱。     

關于推空爐保溫和荒煤氣管道堵盲板的問題     
推空爐與荒煤氣管道系統堵盲板,既有交叉操作,也有按順序操作過程。兩者都涉及到安全問題。一是因焦餅不熟 ,強行推焦易推倒爐墻,另是荒煤氣管道堵盲板時或在推空爐過程中沒有可靠的保壓措施,會吸入空氣引起爆炸,因此需要有可靠的條件,才能保證安全操作。   
  1)、應保證焦餅完全成熟,才能推空操作。一般采用延長結焦時間達30小時就是可靠的了。每推空一爐之后,應將關閉的橋管水封閥(或翻板)用鐵絲作臨時固定,以防在進行下步操作時碰開。接著,上升管要安裝金屬盲板,同時減少該爐氨水供應量。    
 2)、推空的爐號,尾焦不許扔入爐內,以防止化灰結瘤,粘結在炭化室底上。爐門、爐蓋關好后,就用火泥進行細致的密封。如果爐門狀態很壞,可采用砌封墻來代替爐門。砌筑方法和要求同烘爐時基本一樣。     
3)、集氣管壓力應維持5毫米水柱以上,一般隨著空爐數的增加,鼓風機大循環管應加大循環量并漸關小焦爐附近吸氣管道的閥門。兩個措施無效時,可以往集氣管內通蒸汽充壓,最低限度也要維持正壓。并隨時加強對壓力的監督工作。特別是兩座焦爐使用一個鼓風冷凝系統,其中一個焦爐停產,風機既要適應生產焦爐,也要適應停產焦爐的集氣管壓力,壓力調節應以停產爐操作為主,調正相當復雜。當所有措施用完后,集氣管壓力尚難保持正壓,這時應立即關閉氨水和焦爐附近吸氣管閘閥,加大集氣管蒸汽供給,未推空的爐號可打開上升管放散,停止出爐待堵盲板。如果吸氣管內沒有閘閥,應先作好堵盲板工作準備,堵盲板時鼓風機應停止運轉。    
 4)、荒煤氣管道堵盲板操作:一是停風機堵盲板,在安全上是可靠的。停風機的操作按規程進行。停機后原通蒸汽的煤氣管仍用蒸汽充壓,堵完盲板后,管道用蒸汽將殘余煤氣掃凈。如兩座焦爐,堵完盲板后,再開鼓風機前,仍按焦爐開工順序進行爆發試驗。     
另一種辦法是二座焦爐停產一座,堵荒煤氣管道盲板時,應降低鼓風機前吸力,荒煤氣管道仍然用蒸汽充壓,使堵盲板的管接頭處保持正壓5毫米水柱。生產的焦爐集氣管壓力增加,有可能發生爐門著火,應注意監視,作熄火準備。堵完盲板后,應將盲板隔斷的管道內殘余煤氣用蒸汽掃掉。堵完盲板后未推焦的爐號繼續出焦。

煉焦極端生產情況的操作調節的圖1

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