
干熄焦工藝和其他的工藝并不相同,其作為焦炭生產(chǎn)當(dāng)中的 一部分,對(duì)于焦炭生產(chǎn)具有重要影響。并且干熄焦工藝的應(yīng)用, 可以改變焦炭質(zhì)量,塊度均勻度以及焦炭反應(yīng)性等。目前雖然其 仍然存在投資較高等不足之處,但是和其節(jié)約能源,改善焦炭質(zhì) 量等優(yōu)勢(shì)相比之下便顯得不重要,長(zhǎng)期發(fā)展之下必定會(huì)有良好的 發(fā)展前景。在解決工業(yè)中的干熄焦問題時(shí),應(yīng)該將焦炭質(zhì)量對(duì)干 熄焦工藝生產(chǎn)的影響以及干熄焦工藝對(duì)焦炭質(zhì)量的影響兩者之間 聯(lián)系起來,并充分的考慮到它和其他工序之間的關(guān)系,提升干熄 效率,從而不斷提高干熄焦工藝水平。以下就干熄焦工藝與焦炭 質(zhì)量進(jìn)行了探討分析。
一、干熄焦工藝的概述
干熄焦工藝是相對(duì)濕熄焦而言的,是指采用惰性氣體將紅焦 降溫冷卻的一種熄焦工藝方法。在干熄焦工藝過程中,紅焦從干 熄爐頂部裝入,低溫惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻段紅焦 層內(nèi),吸收紅焦顯熱,冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出,從干熄 爐環(huán)形煙道出來的高溫惰性氣體流經(jīng)干熄焦工藝鍋爐進(jìn)行熱交換, 鍋爐產(chǎn)生蒸汽,冷卻后的惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)重新鼓入干熄爐, 惰性氣體在封干熄焦工藝閉的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用。干熄焦工藝在節(jié) 能、環(huán)保和改善焦炭質(zhì)量等方面優(yōu)于濕熄焦。
二、焦炭質(zhì)量對(duì)干熄焦工藝生產(chǎn)的影響
1、揮發(fā)分。在我國(guó)焦?fàn)t制造過程中要求用焦揮發(fā)分必須小于 1.9%, 因?yàn)閾]發(fā)分在此過程中標(biāo)志著焦炭的成熟度,較高較低都不 利于生產(chǎn)過程。如果揮發(fā)分的含量過高,可燃性氣體的含量不符 合標(biāo)準(zhǔn)并劇烈燃燒,是爐內(nèi)的氣體體積發(fā)生波動(dòng),容易產(chǎn)生浮焦 現(xiàn)象;如果空氣的導(dǎo)入量,容易造成鍋爐口和鍋爐內(nèi)的溫度不平衡, 減少鍋爐的使用時(shí)間。因此針對(duì)這些問題,可以采取導(dǎo)入空氣法 和沖入氮?dú)夥ńY(jié)合使用,向系統(tǒng)內(nèi)沖入適當(dāng)?shù)牡獨(dú)猓⒖諝獾?導(dǎo)入開關(guān)開到小于百分之三十的程度。這種方法在降低鍋爐口溫 度的同時(shí)又避免了可燃?xì)怏w沖擊環(huán)形煙道,保證其正常的運(yùn)行。
2、焦炭膨脹和收縮。結(jié)合對(duì)焦炭收縮膨脹的機(jī)理進(jìn)行分析之 后可以得到結(jié)論,冷卻段的溫度控制可以對(duì)循環(huán)風(fēng)量大小有著接 主導(dǎo)作用,如果冷卻段溫度異常增高或者降低,必定會(huì)導(dǎo)致透氣 性能、膨脹性能、以及循環(huán)風(fēng)量受到很大的影響。總之在干熄焦 工藝的生產(chǎn)過程中一定要把握好這一性質(zhì),保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。這也是對(duì)循環(huán)風(fēng)量為何會(huì)跟隨干熄爐的負(fù)荷量變化而改變這一問 題的解答。
3、焦炭的粒徑。(1)焦炭塊度的影響因素。焦炭的粒徑變 化受到了很多因素的影響,比如配煤比、結(jié)焦時(shí)間以及煉焦溫度 等。提高煉焦的終止溫度,可以提升焦炭的塊度。縮短結(jié)焦的時(shí)間, 可以提升煉焦速度同時(shí)降低焦炭的塊度。(2)焦炭平均粒度對(duì)干 熄焦的影響。焦炭的平均粒度對(duì)干熄焦有重要的影響,平均粒度大, 說明其透氣性較好,方便氣體循環(huán),可以使焦炭在干熄爐中自然 冷卻。相反平均粒度較小即表明其透氣性較差,空氣循環(huán)度較低, 干熄爐受到較高的阻力作用,更容易使浮焦等產(chǎn)生,難以保持干 熄爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(3)焦炭平均粒度的控制。干熄焦工藝將會(huì)對(duì) 焦炭的粒徑產(chǎn)生一定的影響,想要提升焦炭的平均粒度,可以利 用塊狀物料孔隙連續(xù)堆積的原理,在填充不同的粒級(jí)材料的時(shí)候, 將最大塊狀物當(dāng)中的自由空間讓小一點(diǎn)的塊狀物來填滿,這樣在 干熄焦生產(chǎn)工藝當(dāng)中可以降低粉焦的產(chǎn)生量,提升焦炭的平均粒 度。另外也可以通過這種方法對(duì)平均粒度的值進(jìn)行控制。
三、干熄焦工藝對(duì)焦炭質(zhì)量的影響
1、提升焦炭強(qiáng)度。干熄焦工藝和濕熄焦工藝不同,研究發(fā)現(xiàn),在不同的工藝條件下,焦炭的質(zhì)量變化也差別,比如水分和灰分 等都是其中的影響因素之一。在干熄爐中,焦炭可以從上到下進(jìn) 行緩慢的流動(dòng),并且在這個(gè)均勻下降的過程中慢慢的冷卻,不僅 有效的降低了裂紋的數(shù)量,還大幅的降低了焦炭?jī)?nèi)部強(qiáng)大的熱應(yīng) 力,氣孔的數(shù)量也少了很多。這整個(gè)干熄焦過程中,焦炭的轉(zhuǎn)鼓 強(qiáng)度大幅提升,其密度數(shù)值也提升。同時(shí)干熄焦過程中并不會(huì)出 現(xiàn)碳元素和水分之間反應(yīng),將原有的焦炭孔結(jié)構(gòu)完整的保持了下 來。由于干熄焦焦炭的結(jié)構(gòu)很密,因此其孔結(jié)構(gòu)以及微孔數(shù)目降低, 對(duì)焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度有所改善。
2、提高焦炭塊度均勻性。焦炭在干熄爐中,從裝入裝置到排 焦裝置的整個(gè)過程中,每個(gè)焦塊之間都在進(jìn)行相互碰撞,摩擦次 數(shù)較多。對(duì)于強(qiáng)度較低的焦塊來說,可以將其棱角磨平,即可提 前脫落。大塊的焦炭,提前就裂開紋路。機(jī)械性能得到了提升。在經(jīng)過干熄爐之后,大塊的焦炭 (60mm 以上的 ) 數(shù)量變少,焦炭 的塊度變得更加均勻了。
3、改變冶金焦率和粉焦率。干熄焦工藝中雖然提升了焦炭的 質(zhì)量,但同時(shí)也給焦炭帶來了燒損。這部分燒損的其實(shí)際上是在 干熄爐內(nèi)部的氣體循環(huán)過程中漏進(jìn)去的空氣以及隨著紅焦炭進(jìn)入 時(shí)帶進(jìn)去的空氣。并且這部分空氣的燒損也是焦粉。為了將干熄 爐中的空氣以及可燃?xì)怏w的濃度進(jìn)行控制,環(huán)形煙道處可以導(dǎo)入 一定的空氣。假如空氣的量過大,將會(huì)有更多的焦粉被燒壞,嚴(yán) 重的話,空氣將會(huì)進(jìn)入氣體循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)中,產(chǎn)生更多的燒損的焦炭。因此在干熄爐當(dāng)中,焦炭的碰撞或者摩擦等都會(huì)提升粉焦率并導(dǎo) 致粉焦率降低。并且建議控制不完全燃燒的方法,盡可能保證循 環(huán)氣體成分的合格率。
4、提升焦炭冷熱強(qiáng)度。濕熄焦過程當(dāng)中水和紅焦炭之間還會(huì) 發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致焦炭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞。而干熄焦工藝當(dāng)中沒有 和水煤氣發(fā)生直接的反應(yīng),焦炭表面被組織覆蓋,內(nèi)部氣孔增多, 因此冷熱強(qiáng)度均得到了很大的提升。
5、干法熄焦對(duì)焦炭水分的影響。焦炭的水分是衡量高爐煉鐵 過程是否具有生產(chǎn)價(jià)值的重要標(biāo)準(zhǔn),在對(duì)當(dāng)?shù)氐慕範(fàn)t廠進(jìn)行數(shù)據(jù) 采集調(diào)查分析之后發(fā)現(xiàn),干法熄焦的焦炭水分比濕熄焦法焦炭水 分低很多,干熄焦水分可以低于 0.1% 以下,并且濕熄焦法當(dāng)中水 分含量的浮動(dòng)較大,干熄焦法的水分波動(dòng)較小。
6、降低焦炭反應(yīng)性。干熄焦工藝當(dāng)中很多過程都對(duì)降低焦炭 的反應(yīng)性產(chǎn)生了影響。干熄焦中的塊焦本身具有不沉積堿性金屬 的鹽基物的性質(zhì),因此反應(yīng)性較低。另外在采用干熄焦工藝時(shí), 可以避免濕熄焦工藝進(jìn)行的過程中受水氣影響所產(chǎn)生的活化反應(yīng), 因此降低焦炭的反應(yīng)性;焦炭在干熄爐當(dāng)中會(huì)有預(yù)存室停留的一 個(gè)階段,在這個(gè)階段當(dāng)中,焦炭的便面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,氣孔的表 面減少,焦炭結(jié)構(gòu)更加緊密,成熟度也隨之提升,降低焦炭的反 應(yīng)性;在產(chǎn)生焦粉之后經(jīng)過一次二次除塵分離之后,6mm 以下的 粉焦數(shù)量減少,在一定程度上降低了焦炭的反應(yīng)性。
綜上所述,干熄焦裝置干熄率較高,其是一種利用了惰性氣 體將紅焦炭冷卻的原理進(jìn)行熄焦,它不僅提高了焦炭的質(zhì)量,還 可以提升商家的經(jīng)濟(jì)效益,因此有必要對(duì)干熄焦工藝對(duì)焦炭質(zhì)量 的影響進(jìn)行探究,以便于在生產(chǎn)操作過程中通過對(duì)干熄焦工藝來 對(duì)焦炭質(zhì)量進(jìn)行控制調(diào)整。