干熄焦工藝
關注創建者：匿名 創建時間：2022-04-26
干熄焦工藝的實例教程
干熄焦工藝和其他的工藝并不相同，其作為焦炭生產當中的 一部分，對于焦炭生產具有重要影響。并且干熄焦工藝的應用， 可以改變焦炭質量，塊度均勻度以及焦炭反應性等。目前雖然其 仍然存在投資較高等不足之處，但是和其節約能源，改善焦炭質 量等優勢相比之下便顯得不重要，長期發展之下必定會有良好的 發展前景。在解決工業中的干熄焦問題時，應該將焦炭質量對干 熄焦工藝生產的影響以及干熄焦工藝對焦炭質量的影響兩者之間 聯系起來，并充分的考慮到它和其他工序之間的關系，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 質量進行了探討分析。
一、干熄焦工藝的概述
干熄焦工藝是相對濕熄焦而言的，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風機鼓入干熄爐冷卻段紅焦 層內，吸收紅焦顯熱，冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出，從干熄 爐環形煙道出來的高溫惰性氣體流經干熄焦工藝鍋爐進行熱交換， 鍋爐產生蒸汽，冷卻后的惰性氣體由循環風機重新鼓入干熄爐， 惰性氣體在封干熄焦工藝閉的系統內循環使用。干熄焦工藝在節 能、環保和改善焦炭質量等方面優于濕熄焦。
二、焦炭質量對干熄焦工藝生產的影響
1、揮發分。在我國焦爐制造過程中要求用焦揮發分必須小于 1.9%, 因為揮發分在此過程中標志著焦炭的成熟度，較高較低都不 利于生產過程。如果揮發分的含量過高，可燃性氣體的含量不符 合標準并劇烈燃燒，是爐內的氣體體積發生波動，容易產生浮焦 現象；如果空氣的導入量，容易造成鍋爐口和鍋爐內的溫度不平衡， 減少鍋爐的使用時間。因此針對這些問題，可以采取導入空氣法 和沖入氮氣法結合使用，向系統內沖入適當的氮氣，并將空氣的 導入開關開到小于百分之三十的程度。
展開 干熄焦預存室、一次除塵高溫料位檢測裝置的研究與改進
一、干熄焦工藝簡介
1.1 干熄焦的原理
所謂干熄焦工藝，是相對濕熄焦而言的，是采用惰性氣體將紅焦 隔絕氧氣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 循環風機鼓入干熄爐冷卻段紅焦層內，吸收紅焦顯熱，冷卻后的焦炭 從干熄爐底部排出，從干熄爐環形煙道出來的高溫惰性氣體流經干熄 焦工藝鍋爐進行熱交換，鍋爐產生蒸汽，冷卻后的惰性氣體由循環風 機重新鼓入干熄爐，惰性氣體在封閉的系統內循環使用。
1.2 干熄焦裝置的組成
干熄焦工藝主要由干熄爐、裝入裝置、排焦裝置、提升機、電機 車及焦罐臺車、焦罐、一次除塵器、二次除塵器、干熄焦工藝鍋爐單 元、循環風機、除塵地面站、水處理單位、自動控制部分、發電部分 等組成。其結構如下圖 1-1 所示：
1.3 干熄焦的工藝過程
從炭化室推出的紅焦由焦罐臺車上的圓形旋轉焦罐(有的干熄焦 工藝設計為方形焦罐)接收，焦罐臺車由電機車牽引至干熄焦工藝提 升井架底部，由提升機將焦罐提升至提升井架頂部；提升機掛著焦罐 向干熄爐中心平移的過程中，與裝入裝置連為一體的爐蓋由電動缸自 動打開，裝焦漏斗自動放到干熄爐上部；提升機放下的焦罐由裝入裝 置的焦罐臺接受，在提升機下降的過程中，焦罐底閘門自動打開，開始裝入紅焦；紅焦裝完后，提升機自動提起，將焦罐送往提升井架底 部的空焦罐臺車上，在此期間裝入裝置自動運行將爐蓋關閉。
展開 德國帝森爾奧托（TSOA）公司成功地將水冷柵和水冷壁置入干熄爐，并將干熄爐斷面由圓形改成方形，同時在排焦和干熄爐供氣方式上進行了較大改進，干熄爐內焦炭下降及氣流上升，實現了均勻分布，大大提高了換熱效率，使氣料比降到1000m3/t焦下,進一步降低了干熄焦裝置的運行費用。TSOA干熄焦技術在德國得到推廣，同時該技術還輸出到韓國和中國的臺北。
干熄焦技術發展至今，雖然出現了不同形式，但基本工藝流程大同小異，只是在裝焦、排焦、循環氣體除塵等方面有所區別。具有代表性的有德國TSOA公司設計的干熄焦工藝和日本新日鐵設計的干熄焦工藝，這兩種典型的干熄焦工藝在消化吸收前蘇聯干熄焦成熟技術的基礎上都有所創新，形成各自的特點，并使干熄焦技術及其應用達到了較先進的水平。中國的鞍山焦耐院和首鋼設計院，以及武鋼、寶鋼、首鋼在吸收消化日本干熄焦技術方面做了一些有益的工作，并積累了一些較為豐富的經驗。目前，全國正在用于生產的干熄焦裝置約130套。
1.2 煉焦工藝
1.2.1 高溫煉焦
煙煤隔絕空氣加熱到950～1050℃，經過干燥、熱解、熔融、黏結、固化、收縮等過程最終制得焦炭，這一過程焦高溫煉焦。焦炭是一種質地堅硬，以碳為主要成分的、含有裂紋和缺陷的不規則多孔體，呈銀灰色。其真密度1. 8～1.95g∕㎝3，視密度為0.80～1.08 g∕㎝3，氣孔率為35%～55%，堆密度為400～500㎏/m3。用肉眼觀察焦炭都可以看到裂紋。
焦炭主要用于高爐冶金，其次還用于鑄造、氣化和生產電石等，它們對焦炭有不同的要求，但高爐煉鐵用焦炭的要求為最高，用量也最大。
1.2.2 焦炭生產過程
洗煤：原煤在煉焦之前，先進行洗選。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他雜質。
配煤：將各種結焦性能不同的煤按一定比例配合煉焦。
展開 裝置內的氣體流程為：冷卻到170～190℃的冷惰性循環氣體，由風機經排氣管送入干 熄槽底部的鼓風裝置。均勻分配到冷卻室內與紅焦炭逆向流動進行熱交換。隨著焦炭的排 出，焦炭逐步從預存室降至熄焦室。氣體經過斜道面以下的焦層，被加熱到700～800℃。然后進入下環道。再從下環道進入上環道，從上環道經連接管進入焦塵沉降室。大顆粒焦 塵在沉降室分離開來，積聚在沉降室下部，定期由氣力輸送裝置運送。循環氣體從沉降室 進入余熱鍋爐。惰性氣體在余熱鍋爐內進行熱交換產生余熱蒸汽，熱交換后的惰性氣體溫 度降至170～190℃，然后進入二次除塵器 (旋風除塵器) 旋風分離出細粒焦塵。旋風除 塵后，循環氣體就進入循環風機吸氣管。再由風機送到干熄槽底部鼓風裝置再次進行循 環。循環氣體流程如圖4-13所示[59]。
4.3.2.2 濟鋼干熄焦技術簡介與集成
A 工藝布置
濟鋼有2×42孔58-Ⅰ、58-Ⅱ和JN43-80型焦爐4座，其中1號、2號焦爐已經服役30年， 3號、4號焦爐是1991年、1992年分別投產的，算是新焦爐，而兩組焦爐的布置是一字形。這種布置是和燒結、煉鐵平行的，是不能改變的現實。焦化廠和燒結廠只有一條道路相隔， 按烏克蘭干熄焦的布置，2×70t/h的干熄焦裝置的“干熄爐-鍋爐” 軸線需要與熄焦鐵路垂 直布置，在濟鋼現有狹長地帶難于實現。濟鋼在充分消化干熄焦技術的前提下，經過反復論 證，在和原烏克蘭專家多次探討后，確定了平行布置方案。這一工藝布置修改了烏克蘭專家 的平面布置設計模式。從我國現有焦化企業看凡是具有4.3m高度以上焦爐的焦化廠都有實 現干熄焦工藝的可能性，為上干熄焦企業的決策者提供了理論和實踐的依據。
B 干熄爐耐材選擇
干熄焦的最關鍵設備是干熄爐，它是決定干熄焦工藝是否成功及使用壽命的關鍵，而 干熄爐中很重要的是耐火材料的選擇和區域設計方案。
展開 干熄焦是采用惰性氣體將紅焦冷卻的一種方法。在干熄焦過程中，紅焦從干熄爐頂部裝入，低溫惰性氣體由循環風機鼓入干熄爐冷卻室紅焦層內，吸收紅焦熱量，冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出，從干熄爐環形煙道出來的高溫惰性氣體經干熄焦鍋爐進行熱交換，鍋爐產生蒸汽，冷卻后的惰性氣體由循環風機重新鼓入干熄爐，循環使用。
干熄焦工藝流程主要由紅焦裝入系統、冷焦排出系統、干熄爐及供氣裝置、氣體循環系統、鍋爐系統、水處理系統等組成，主要設施有干熄爐、裝入裝置、排焦車、提升機、電機車及焦罐臺車、焦罐、一次除塵器、二次除塵器、干熄焦鍋爐單元、循環風機、除塵地面站、水處理單元等。根據實際的工程設計不同，干熄焦系統包含的主要設備也不盡相同。
圖2、干熄焦工藝流程圖
一、紅焦裝入系統
電機車牽引焦罐臺車與攔焦車對位后，旋轉焦罐開始旋轉，旋轉平穩后向推焦車發出推焦指令，接焦完畢后，旋轉焦罐經減速位置停止在最初的停止位置上，完全停穩后，電機車牽引焦罐臺車走行至干熄爐提升井架底部，經APS定位夾緊后，接空罐。隨即滿罐對位與提升，將裝滿紅焦的焦罐提升至提升井架上極限，到達上極限后，提升機開始走行，到干熄爐上方時，裝入裝置也打開到位，提升機開始卷下，焦罐到位后，提升機繼續卷下，焦罐底門在重力作用下與吊桿繼續下降，自動完成開門放焦動作。紅焦落入裝入裝置料斗后，經分料板與料鐘布料均勻地裝入干熄爐。
干熄焦紅焦裝入系統由電機車、焦罐臺車、旋轉焦罐、APS定位裝置、提升機、裝入裝置以及各極限感應器等設備組成，起著接焦、送焦及裝焦等作用。
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干熄焦工藝的最新內容
具有代表性的有德國TSOA公司設計的干熄焦工藝和日本新日鐵設計的干熄焦工藝，這兩種典型的干熄焦工藝在消化吸收前蘇聯干熄焦成熟技術的基礎上都有所創新，形成各自的特點，并使干熄焦技術及其應用達到了較先進的水平。中國的鞍山焦耐院和首鋼設計院，以及武鋼、寶鋼、首鋼在吸收消化日本干熄焦技術方面做了一些有益的工作，并積累了一些較為豐富的經驗。目前，全國正在用于生產的干熄焦裝置約130套。
本文僅是提供一種降低干熄焦工藝焦炭燒損的辦法或措施，并經理論和計算說明，僅供參考。
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1、干熄焦鍋爐“四管”爆管的主要原因：
1.1過熱器管爆管的主要原因：
二次過熱器管外表面磨損最為嚴重。國內外的大量研究表明，循環煙氣中所含焦粉的磨損作用，將大大加速了金屬管壁的減薄速度。另外因減溫噴水品質不高及蒸汽品質不合格導致管內結垢，造成垢下局部過熱。再者是因為干熄焦余熱鍋爐受干熄爐負荷影響較大，鍋爐入口溫度變動的影響，減溫噴水量很不穩定，導致爐管溫度波動較為頻繁，容易造成爐管局部受熱不均勻
在干熄焦正式裝紅焦之前，要進行干熄焦系統的烘爐作業。因為新建的干熄焦系統，由于自然干燥時間短，干熄爐內及一次除塵器耐火材料內含有大量的水分，再加上鋪在干熄爐底部焦炭含有的大量水分，這些水分若不能除去，當裝入紅焦后，會變成高溫水蒸氣，縮短耐火材料的使用壽命，影響干熄爐開工后的正常運行，更為嚴重的是，水蒸氣與紅焦反應生成氫氣和一氧化碳，使循環氣體中可燃成分劇增，危及干熄爐的生產安全。在開工中需采取溫風干燥及煤氣烘爐
在解決工業中的干熄焦問題時，應該將焦炭質量對干 熄焦工藝生產的影響以及干熄焦工藝對焦炭質量的影響兩者之間 聯系起來，并充分的考慮到它和其他工序之間的關系，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 質量進行了探討分析。
一、干熄焦工藝的概述
干熄焦工藝是相對濕熄焦而言的，是指采用惰性氣體將紅焦 降溫冷卻的一種熄焦工藝方法。
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。
其中干熄焦主要工藝設備由烏克蘭設計，國內轉化制造，其 他全部由濟鋼設計院設計，國內制造。
濟鋼焦化廠現有42孔4.3m焦爐4座，設計年產焦炭110萬t。濟鋼的干熄焦裝置， 配備2臺產汽35t/h的余熱鍋爐及1臺6100kW的背壓發電機組。全年可回收余熱蒸汽47 萬t，發電3920萬kW·h。工程包括干熄焦主體工藝設備、汽輪機發電系統、除鹽水制備 系統等，總投資2.3億元。
干熄焦系統設計的自動控制程序，全面停電時，部分閥門氣體的開閉動作應向安全的方向進行。如循環風機入口、出口N2充入電磁閥會全部自動打開，向循環系統內充入N2；爐頂放散閥會自動打開放散；導入空氣流量調節閥會自動關閉；鍋爐主蒸汽壓力調節閥、預存段壓力調節閥、旁通流量調節閥和主蒸汽放散閥等在停電時會保持現狀等等。如果干熄焦系統各調節閥、電磁閥和放散閥等不能按設計程序動作，則應迅速用手動方式操作該閥
在提升機、裝入裝置向干熄槽裝入紅焦時，有時由于干熄槽預存段料位計的故障、提升機以及裝入裝置極限的故障或者操作失誤等原因，紅焦會從干熄槽口或者裝焦漏斗中溢出，造成裝入裝置不能正常運行。此時應立即停止干熄焦的裝焦操作，迅速組織人員進行處理。
（一）紅焦溢出的幾種原因
⒈ 干熄槽預存段上上限料位故障。
在干熄焦正常生產情況下，干熄槽預存段焦炭料位與提升機存在聯鎖關系
一、APS常見故障及排除方法
APS系統易發生的問題及其處理與改進
1液壓缸動作到位后沒有到位信號
液壓缸動作到位后沒有到位信號這種故障經常發生，其主要原因有以下幾個：
1）限位開關到繼電器再到PLC輸入模塊這一信號傳輸回路有壓線或接頭接觸不良的現象；
2）限位開關和撞鐵（或磁鐵）的間隙過大，使開關不能動作；
3）限位開關故障。
2液壓缸不動作
