長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間下焦?fàn)t工藝管理及焦炭質(zhì)量的探討

劉學(xué)慧

(宜昌焦化煤氣公司，湖北 宜昌 443001)

2012 年以來，受國(guó)際金融危機(jī)的影響，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)盈利能力急劇下降，紛紛減產(chǎn)。作為鋼鐵廠的上游企業(yè)——焦化廠更是呈現(xiàn)大幅度的虧損，國(guó)內(nèi)焦化廠均采取大幅減產(chǎn)措施以減少焦炭產(chǎn)量。我廠焦?fàn)t為JN43 -80 型42 孔焦?fàn)t，于1991 年10 月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)結(jié)焦時(shí)間18 h。近年來由于市場(chǎng)等諸多因素的影響，我廠焦?fàn)t長(zhǎng)期處于超低負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài)，最長(zhǎng)周轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到56 h(每班6 爐)，僅為設(shè)計(jì)能力的1/3。

1 長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間焦?fàn)t工藝管理的特點(diǎn)

客觀上講，長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間下焦?fàn)t操作管理是行業(yè)的難題，長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷生產(chǎn)在全國(guó)比較少見。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐得知，長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間下焦?fàn)t生產(chǎn)主要有以下特點(diǎn):①檢修時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于操作時(shí)間，導(dǎo)致集氣管壓力波動(dòng)大，炭化室壓力不穩(wěn)定;②直行溫度起伏較大，初裝煤號(hào)與出爐號(hào)溫度相差150 ℃以上，直行系數(shù)低，調(diào)節(jié)困難;③橫墻曲線呈饅頭型，爐頭溫度提升困難;④沿炭化室高向溫差加大，下部焦炭過火，上部焦炭成熟困難;⑤由于上下溫差大，初裝煤與結(jié)焦末期溫差大的疊加，初裝煤號(hào)相鄰燃燒室竄漏嚴(yán)重，橫墻溫度調(diào)節(jié)難度加大;⑥主管壓力長(zhǎng)期在低位運(yùn)行(600 Pa 左右)，安全性降低;⑦爐長(zhǎng)漲幅加快，炭化室爐頭上部剝蝕加劇。

2 長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間焦?fàn)t生產(chǎn)對(duì)焦炭質(zhì)量的影響

由于結(jié)焦時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)能下降，標(biāo)準(zhǔn)溫度勢(shì)必降低，回爐煤氣流量減少，主管壓力也隨之下降，這就會(huì)造成橫管壓力不足，煤氣噴射力不夠，高向加熱、邊火道供熱差。同時(shí)為了確保主管不低于490 Pa 安全底線，就必須更換較小的流量孔板以提高主管壓力，這樣就加劇了邊火道供熱和高向加熱差的情況。因此，炭化室中上部及爐頭部的煤料在炭化室內(nèi)接受傳熱的速度變緩，煤料裝入后爐溫急劇下降，后續(xù)傳熱能力不足，煤料長(zhǎng)時(shí)間處于干燥期和分解期，膠質(zhì)體形成不充分，后期的固化和半焦收縮不良，縱橫裂紋少，部分形成大塊的蜂窩焦，耐磨度差，粉焦多。由于結(jié)焦時(shí)間長(zhǎng)，火焰短小，炭化室中下部的焦炭又會(huì)過火，焦炭塊度小且易碎。

3 解決的辦法和措施

①在煤氣消耗增加量不大的前提下，適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)溫度。我們先后將焦側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)溫度由1 175 ℃分4 次提到1 210 ℃，流量維持在64 000～68 000 m3/d。②分段加熱提前8 h 關(guān)閉出爐號(hào)的加減考克，既可以增大主管壓力，保證焦?fàn)t的安全運(yùn)行，亦可以減少回爐煤氣的消耗。③增大流量孔板提高橫管壓力，將地下室的流量孔板由原來的27 mm 換成30 mm，以提高橫管壓力，改善邊火道供熱不足和增大煤氣噴射力，以改善高向加熱。④加強(qiáng)橫墻溫度的管理，著力提高橫墻系數(shù)，橫墻溫度的均勻與穩(wěn)定是其他工作的前提條件。為了實(shí)現(xiàn)橫墻溫度的均勻，我們加大測(cè)調(diào)頻率，采取循環(huán)測(cè)量，每月至少循環(huán)4 次，橫墻系數(shù)均在0.95 以上(邊爐、病號(hào)爐除外)。⑤加強(qiáng)爐體的密封。長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，焦炭成熟后在炭化室內(nèi)還要停留相當(dāng)一段時(shí)間，空氣進(jìn)入炭化室使成熟后的焦炭在炭化室燃燒，其危害非常大:一是擾亂正常的加熱，二是降低焦炭的產(chǎn)量，三是影響焦炭的質(zhì)量，四是對(duì)護(hù)爐鐵件及爐體的嚴(yán)密性產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損壞，因此加強(qiáng)爐體密封顯得尤為重要。⑥集氣管壓力在出爐期與非出爐期實(shí)行區(qū)別管理。

4 結(jié)論

通過分析長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間焦?fàn)t工藝的特點(diǎn)及對(duì)焦炭質(zhì)量的影響，我們經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，基本探索出了一套適合長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間焦?fàn)t工藝管理的辦法和加熱制度。經(jīng)過一段時(shí)間的試運(yùn)行，焦?fàn)t生產(chǎn)穩(wěn)定，焦炭質(zhì)量穩(wěn)步提升，取得了預(yù)期的效果。