皮芳芳  劉強(qiáng) 王琳 周火珠 黃智輝

(新余鋼鐵集團(tuán)有限公司焦化廠)

摘  要  1#焦?fàn)t推生焦主要原因是爐頭溫度低、不均勻，生焦不僅影響焦炭質(zhì)量，且推焦產(chǎn)生冒煙造成環(huán)境污染,推焦困難損壞爐體。為了確保高爐用焦質(zhì)量、環(huán)保、及延長焦?fàn)t壽命的要求，必須提高焦?fàn)t的爐頭溫度及均勻性。

關(guān)鍵詞  爐頭溫度 生焦 焦炭質(zhì)量 爐體維護(hù) 清潔生產(chǎn)

近年來，隨著爐齡增長，由于1#焦?fàn)t爐體老化，炭化室爐頭墻開裂使斜道與格子磚堵塞、部分邊火道堵塞、蓄熱室封墻不嚴(yán)、操作不當(dāng)?shù)?，?#焦?fàn)t爐頭火道不能正常加熱，造成 1#焦?fàn)t爐頭溫度低于生產(chǎn)工藝要求，很容易出現(xiàn)焦炭不成熟，影響焦炭質(zhì)量；爐頭處的邊火道溫度偏低，易造成推焦電流大，推焦困難，增大推焦時對炭化室墻面的壓力，極易損壞炭化室爐墻，縮短焦?fàn)t爐體的壽命；另外，由于邊火道溫度低，容易使?fàn)t墻產(chǎn)生裂縫、剝蝕、變形，加速爐體老化；爐頭溫度低，在推焦作業(yè)時，機(jī)焦兩側(cè)會出現(xiàn)大量的濃煙和粉塵，造成環(huán)境污染事件。因此，不論是生產(chǎn)工藝需要還是環(huán)保要求，都必須對 1#焦?fàn)t爐頭溫度進(jìn)行調(diào)整，提高爐頭溫度以使其符合工藝要求，確保 1#焦?fàn)t達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。

1  爐頭溫度低的危害性

1.1  影響焦炭的整體質(zhì)量

爐頭溫度偏低，易出現(xiàn)生焦，生焦雖少，但在一定程度上，對焦炭的整體質(zhì)量造成了一定的影響。

1.2容易使?fàn)t體提前老化

爐頭溫度偏低，易造成推焦困難，增大推焦時對炭化室墻面的壓力，縮短焦?fàn)t爐體的壽命。另外，由于爐頭溫度低，容易使?fàn)t墻產(chǎn)生裂縫、剝蝕、變形，加速爐體老化。

1.3造成環(huán)境污染

爐頭溫度偏低，在推焦作業(yè)時，機(jī)焦兩側(cè)就會出現(xiàn)濃煙和塵埃，造成環(huán)境污染，它是焦化廠大氣污染的主要污染源之一。

2  1#焦?fàn)t爐頭溫度低的原因分析

2.1 焦?fàn)t加熱情況

從1#焦?fàn)t加熱與砌體完整性來看，爐頭處的邊火道處于最不利的部位，由于供熱不足或提前摘爐門等原因，造成爐頭處的邊火道溫度過低，使?fàn)t頭部位的焦炭不能按時成熟，而且易造成推焦困難，使裝煤后炭化室爐頭墻面溫度降到硅磚晶形轉(zhuǎn)化點以下，逐漸造成砌體損壞，煉焦產(chǎn)品質(zhì)量變壞，焦?fàn)t壽命縮短。

2.2  影響爐頭溫度的因素

1) 蓄熱室封墻不嚴(yán)或蓄頂吸力過大造成冷空氣吸入。蓄熱室封墻在生產(chǎn)過程中受溫度應(yīng)力與單、主墻不斷伸長的作用而產(chǎn)生裂紋與變形。爐外的冷空氣大量漏入，結(jié)果不僅增大氣流阻力，而且導(dǎo)致煤氣在蓄熱室內(nèi)燃燒，降低爐頭處的邊火道的煤氣熱值，從而降低爐頭處的邊火道溫度。

2) 炭化室爐頭墻開裂使斜道、格子磚堵塞。蓄熱室格子磚在長期的使用過程中，由于通過看火孔落入的煤粉和炭化室墻開裂漏入的煤粉燃燒后生成熔渣，煙道走廊吹風(fēng)清掃時從進(jìn)風(fēng)門吸入的灰塵，特別是用貧煤氣加熱時沉積的爐灰，都使蓄熱室的阻力增加，從而破壞了燃燒系統(tǒng)的正常壓力分布和正常加熱。

3) 廢氣開閉器與封墻接頭之間有縫隙，將導(dǎo)致該處漏氣。

4) 焦?fàn)t磚煤氣道由于上下部砌體伸長量不一致及溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫與錯位，這些裂縫與錯位以焦?fàn)t中部較輕，愈往爐端火道愈嚴(yán)重，并隨爐齡的逐年增加而擴(kuò)大。結(jié)果導(dǎo)致煤氣往蓄熱室竄漏，從上升氣流磚煤氣道往下降氣流磚煤氣道竄漏，磚煤氣道被石墨堵塞，嚴(yán)重破壞了正常的加熱制度，從而使焦炭質(zhì)量下降。

5) 延長結(jié)焦時間和斜道的開度不夠，以及爐頭火道浮力差的存在。

2.3  爐頭對火道浮力差的影響

在正常結(jié)焦時間下，爐頭一對火道具有一定的溫度差，使其浮力差 1 ～ 2 Pa ，特別是使用貧煤氣加熱時，有利于邊部第 2 火道加熱而不利于邊部第 1火道加熱。

2.4  操作上的影響

由于未按標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，推焦前或推焦后敞門時間過長，會使?fàn)t頭溫度急劇下降。特別是推焦后，兩側(cè)爐門同時敞門時間過長，使?fàn)t頭溫度急劇下降。

2.5  維修焦?fàn)t造成的影響

在炭化室墻面出現(xiàn)破損時，要對炭化室墻面進(jìn)行修補(bǔ)，在對其修補(bǔ)的過程中，會使?fàn)t頭溫度急劇下降。特別是對邊火道進(jìn)行挖補(bǔ)時，在修爐后，有時會造成過火道堵塞，產(chǎn)生不工作或半工作火道，使邊火道加熱受到影響，造成爐頭溫度嚴(yán)重偏低。

3  提高爐頭溫度的措施

針對1#焦?fàn)t已經(jīng)投產(chǎn)多年，爐頭溫度偏低，有部分火道溫度特別低或者不上火等情況，對焦?fàn)t的蓄熱室封墻、小煙道兩叉部、磚煤氣道，爐頭墻面進(jìn)行了系統(tǒng)觀察和分析，對可能存在的問題根據(jù)情況的嚴(yán)重程度進(jìn)行排查，然后進(jìn)行如下綜合治理:

1) 對變形嚴(yán)重或冒煙著火用勾縫、灌漿的方法不能解決的小爐頭，拆除砌體，摳盡保護(hù)板或爐門框上部與內(nèi)部砌體間的石棉繩和石墨，用浸透水玻璃一黏土火泥稀漿的石棉繩填滿間隙內(nèi)并搗實，在其上部用 50% 的精礦粉、50% 的黏土火泥，外加 15%的水玻璃拌勻的填料覆蓋、抹平。接著對內(nèi)部保留砌體的磚縫用較干的水玻璃—黏土火泥勾嚴(yán)密，然后仍用黏土磚和黏土火泥砌筑。

2) 用火苗試漏法查找蓄熱室封墻裂縫的位置、數(shù)量和大小，針對蓄熱室封墻是多層平壁綜合傳熱的特點，根據(jù)嚴(yán)重程度采取兩項措施:對封墻的縫隙采用勾縫的方式，即先摳盡縫內(nèi)、外的舊泥塊，然后用水玻璃調(diào)制的黏土火泥混入 10% 的石棉絨做成泥膏壓入縫內(nèi)。對細(xì)小的裂紋用水玻璃調(diào)制的黏土火泥稀漿刷涂; 對封墻大面積變形或內(nèi)襯與外表面脫離的進(jìn)行拆除重砌。拆除前先用木楔把蓄熱室頂部大磚固定。拆完后，用薄保溫板或高硅氧纖維縫合氈等遮住格子磚正面，防止冷空氣入侵，對格子磚發(fā)生蠕變或格子磚通道受堵的，要將其更換或除去堵塞物，然后取出保溫板，接著砌筑封墻。砌筑時改變以前封墻直縫結(jié)構(gòu)，采用異型漂珠磚咬合結(jié)構(gòu)并多加一層硅酸鋁纖維，提高封墻的隔熱保溫作用。蓄熱室封墻密封。針對前期調(diào)溫工考評爐頭溫度低問題，車間開展了蓄熱室封墻治理，首先對個別變形、螺絲松動的斜板進(jìn)行了整體更換，防止由于斜板變形影響機(jī)車走行及操作人員安全。在更換斜板過程中，清理了斜板下部積存的焦粉，重新將蓄熱室頂部封墻進(jìn)行了密封處理。密封后，爐頭火道溫度得到了明顯的提高，有效提高了爐頭溫度，減輕了推焦冒黑煙現(xiàn)象。

3) 對磚煤氣道竄漏，采用多次噴補(bǔ)、灌漿仍不見效的，在磚煤氣道內(nèi)插入鋼套管。在噴補(bǔ)前，先用釬子伸入磚煤氣道內(nèi)將石墨或雜物捅掉，與自然通風(fēng)燒灼相結(jié)合，將管內(nèi)雜物清除干凈。噴漿時，對較寬的裂縫，泥漿宜稠些，反之泥漿宜稀些。采用此方法，難免會將噴料噴到蓄熱室格子磚，影響正常熱交換。對漏點多且縫較大的磚煤氣道，采用加套管的辦法處理。該方法使煤氣上行通道密閉，時間長了會發(fā)生套管氧化現(xiàn)象。

4) 因 1#焦?fàn)t使用高爐煤氣加熱，采用摻混焦?fàn)t煤氣對 1#焦?fàn)t進(jìn)行補(bǔ)充加熱。

5) 加強(qiáng)操作管理: 按標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，即在每次推焦作業(yè)時，爐門的敞門時間不得超過 7 min ，這樣可以減少邊火道溫度的急劇下降，有利于提高邊火道的溫度。加強(qiáng)爐溫管理，增加爐頭溫度的測量次數(shù)，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，以保證裝煤后爐頭磚的溫度不至降到硅磚的晶形轉(zhuǎn)化點以下，避免爐頭磚受損壞。車間在推焦車、攔焦車各安裝 1 臺監(jiān)控設(shè)施，車間管理技術(shù)人員可以隨時查看炭化室全部的推焦過程，發(fā)現(xiàn)爐頭火道成熟情況較差或爐頭部位塌焦，及時通知調(diào)火對該炭化室兩側(cè)的燃燒室溫度進(jìn)行測量與調(diào)節(jié)，避免了橫排溫度調(diào)節(jié)的滯后性，有效降低了煤氣消耗，職工操作環(huán)境也得到明顯的改善。同時對職工的操作標(biāo)準(zhǔn)化也起到了監(jiān)督作用。

6) 選擇合適的看火孔壓力: 對于爐頭溫度較低的焦?fàn)t著火孔一定要保持正壓，而且正壓稍大一些，可保持在 10 ～ 15 Pa ，這樣一來，就使蓄熱室上升氣流時吸力減小，則分配到爐頭邊火道的氣量就相應(yīng)增多，有利于邊火道的加熱。

4  結(jié)語

通過對影響爐頭溫度的具體原因排查，有針對性地（的）制定并實施改進(jìn)措施，對 1#焦?fàn)t爐頭加熱狀況進(jìn)行綜合治理，抓好職工的日常生產(chǎn)操作，爐頭溫度明顯得到提高，基本滿足了生產(chǎn)工藝的需求，焦炭成熟度得到明顯提高，達(dá)到了降低生焦次數(shù)的預(yù)期目的，同時，機(jī)焦兩側(cè)在摘開爐門后冒煙與粉塵情況得到有效控制，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)的環(huán)保目標(biāo)。

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