CN102559214A

CN102559214A - 干熄焦炉的升温方法

Info

Publication number: CN102559214A
Application number: CN2011104318645A
Authority: CN
Inventors: 吴云川; 何刚; 张少春
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明公开了一种干熄焦炉的升温方法，该方法包括：步骤a：向干熄焦炉装冷焦，将冷焦堆成凹形形状，使得冷焦盖住中央风帽；步骤b：向干熄焦炉投入红焦，使得该红焦盖住步骤a中的冷焦；步骤c：向干熄焦炉投入冷焦，使得该冷焦盖住步骤b中的红焦，以对干熄焦炉进行烘炉；步骤d：向干熄焦炉通入惰性气体，以对干熄焦炉进行温风干燥；步骤e：向干熄焦炉直接投焦，在步骤e中，先向干熄焦炉投红焦，使得该红焦盖住步骤c中的冷焦，再向干熄焦炉投冷焦，使得该冷焦盖住步骤e中的红焦。通过本发明的方法实现烘炉质量、工期两不误的目标。

Description

干熄焦炉的升温方法

技术领域

本发明涉及一种干熄焦炉的升温方法，更具体地说，涉及一种通过投红焦烘炉使干熄焦炉的温度快速、安全、有序地升高的方法。

背景技术

由于与传统的湿法熄焦技术相比，干熄焦技术能改善焦炭M40、M10、SRI、GSR及焦炭粒度等指标，提高高炉冶炼能力，并且在减少酚氰和粉尘的排放，控制环境污染，节约能源，提高经济效益等方面发挥了巨大作用，因此近年来，干熄焦技术在焦化行业的应用发展迅速。

用于钢铁行业的干熄焦系统由于钢铁行业的生产特性而需要连续运行，全年仅进行一次大修。在干熄焦系统年修后，需要根据年修项目及耐材修补量的大小确定干熄焦系统的升温升压方案，以去除干熄焦系统中干熄焦炉中的水分，同时将干熄焦炉加热至与投入的红焦的温度大致相等的温度，从而保证烘炉质量和工期。

目前，干熄焦系统采取的升温方法有两种，即，煤气烘炉升温方法和投红焦升温方法。煤气烘炉升温方法通过使煤气在干熄焦炉中燃烧并利用煤气燃烧产生的热量使干熄焦炉升温升压，但是该升温方法操作过程复杂，升温工序较多，劳动强度大，且整个升温过程用时较长，大约占据干熄焦系统年修工期的一半时间，所以采用煤气烘炉升温方法一般无法满足工期要求。另外，在现有投红焦升温方法中，从位于干熄焦炉的顶部的开口向干熄焦炉内投入红焦使干熄焦炉升温升压，虽然该升温方法可以不与干熄焦炉炉体直接接触且能够实现整个干熄焦系统快速升温投产，但是该升温方法只适用于干熄焦系统耐材修补量不大的年修。

对于干熄焦系统耐材大面积更换及修补的情况和/或其他情况，上述两种升温方法均不能很好地应对，因此，必须对现有的投红焦升温方法进行优化，以实现烘炉质量、工期两不误的目标。

发明内容

为此，本发明提供一种通过投红焦烘炉使干熄焦炉升温升压的方法，以实现烘炉质量、工期两不误的目标。

本发明提供一种干熄焦炉的升温方法，该方法包括：步骤a：向干熄焦炉装冷焦，将冷焦堆成凹形形状，使得冷焦盖住中央风帽；步骤b：向干熄焦炉投入红焦，使得该红焦盖住步骤a中的冷焦；步骤c：向干熄焦炉投入冷焦，使得该冷焦盖住步骤b中的红焦，以对干熄焦炉进行烘炉；步骤d：向干熄焦炉通入惰性气体，以对干熄焦炉进行温风干燥；步骤e：向干熄焦炉直接投焦，在步骤e中，先向干熄焦炉投红焦，使得该红焦盖住步骤c中的冷焦，再向干熄焦炉投冷焦，使得该冷焦盖住步骤e中的红焦。

从干熄焦炉的顶部开口向干熄焦炉装冷焦和红焦。

在干熄焦炉的下部设置中央风帽，惰性气体通过中央风帽进入干熄焦炉中。

在中央风帽上形成有用于将惰性气体引入到干熄焦炉中的多个孔。

在步骤a中，在装冷焦之前封住干熄焦炉的中央风帽和位于中央风帽之上的人孔。

在步骤d中，惰性气体从干熄焦炉的两相邻牛腿之间的空间经环形风道和看火孔排出。

在步骤d中，首先盖住干熄焦炉的顶部开口，以防止惰性气体从干熄焦炉泄漏。

在步骤e中，含氧气体从干熄焦炉的上部进入干熄焦炉，以用于调节干熄焦炉的升温速度。

废渣从干熄焦炉的下部排出，以用于调节干熄焦炉的升温速度。

将向干熄焦炉直接投焦操作重复多次，以将干熄焦炉加热至与投入的红焦的温度相同的温度。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他方面将会变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的实施例的干熄焦系统的干熄焦炉的示意图；

图2是根据本发明的实施例的投红焦升温方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面将参照附图来详细说明本发明的实施例。

图1是根据本发明的实施例的干熄焦系统的干熄焦炉的示意图，图2是根据本发明的实施例的投红焦升温方法的示意性流程图。

为了描述方便，在本实施例中，干熄焦炉1形成为如图1所示的圆筒形竖窑式结构，但是干熄焦炉1的形状不限于此，干熄焦炉1可形成为其他合适的结构，例如，多棱形结构。

如图1所示，干熄焦炉1包括外环砌体12、牛腿13和内环砌体14。

其中，外环砌体12位于干熄焦炉1的下部，并且外环砌体12包括：第一竖直部分，基本上呈圆筒形；第一倾斜部分，从第一竖直部分的上端倾斜地向外延伸，从而呈中空的倒置截头圆锥形；第二竖直部分，从第一倾斜部分的上端向上竖直地延伸，从而呈圆筒形，并且其直径大于第一竖直部分的直径。

在外环砌体12的第一竖直部分上设置有人孔121，以方便人员进入干熄焦炉1内，从而对干熄焦炉1进行检修。由外环砌体12的第一竖直部分围成的内部空间构成干熄焦炉1的冷却室。

通过砌筑，在外环砌体12的人孔121之下预定距离处形成呈中空的倒置截头圆锥形的下锥斗18，下锥斗18的下部向下延伸以与排焦装置(未示出)连接(具体地说，排焦装置连接到下锥斗18的下部的排焦口182)。多个通风道181穿透下锥斗18形成以与外界相通。中央风帽122设置在下锥斗18中，在中央风帽122的上部和下部形成有孔(未示出)，位于中央风帽122的下部的孔通过管道与下锥斗18的通风道181连通。位于中央风帽122的上部的孔为用于将惰性气体引入干熄焦炉1中的出口，这样通过中央风帽122向干熄焦炉1供应惰性气体。焦炭(未示出)容纳在下锥斗18和冷却室中。

由外环砌体12的第一倾斜部分围成的区域称为干熄焦炉1的斜道区。牛腿13设置在斜道区中，并且牛腿13是砖砌结构，用于支撑内环砌体14。具体地说，牛腿13沿着斜道区的圆周方向按照预定间隔与第一倾斜部分接触地设置，以将斜道区分成多个独立的斜道。另外，牛腿13的沿着斜道区的径向的截面呈三角形形状。

内环砌体14设置在牛腿13上，并且内环砌体14包括：第一竖直部分，呈圆筒形，位于牛腿13上，所述第一竖直部分的直径小于外环砌体12的第二竖直部分的直径，并与外环砌体12的第一竖直部分的直径基本相同；第一倾斜部分，从第一竖直部分的上端倾斜地向内延伸，从而呈中空的截头圆锥形，并在圆锥形的顶部形成有用于放入目标物(例如，红焦、冷焦)的顶部开口。内环砌体14的第一竖直部分所围成的空间构成干熄焦炉1的预存室。

如上所述，由于外环砌体12的第二竖直部分的直径大于内环砌体14的第一竖直部分的直径，所以在外环砌体12的第二竖直部分与内环砌体14的第一竖直部分之间形成环形空间，环形风道15和看火孔16形成在所述环形空间中。

具体地说，环形风道15位于所述环形空间的下部，与两相邻牛腿13之间的空间连通，从而与干熄焦炉1的内部空间连通。在外环砌体12的第二竖直部分的上部砌有环形看火孔砌体17。多个看火孔16形成在看火孔砌体17中，所述多个看火孔16围绕所述环形看火孔砌体17的圆周方向按照预定间隔形成。

在本实施例中，看火孔16的数量为30，并且看火孔16被设置在与两相邻牛腿13之间的空间对应的位置。

在干熄焦过程中，干熄焦炉1利用从中央风帽122进入冷却室的惰性气体使干熄焦炉1中的红焦熄灭，惰性气体吸收热量后从两相邻牛腿13之间的空间经环形风道15和看火孔16排出，经净化和除尘后再通过中央风帽122进入干熄焦炉1内，使得惰性气体可循环利用，而熄灭的焦炭(变成废渣)通过排焦装置排出干熄焦炉1。

下面参照图2详细描述根据本发明的实施例的投红焦升温方法。

如图2所示，根据本发明的实施例的投红焦升温方法包括以下步骤。

在步骤201中，向干熄焦炉1装冷焦，在投入冷焦之后将冷焦堆成凹形形状，且使得冷焦盖住中央风帽122。

具体地说，在装冷焦之前封住人孔121和中央风帽122(通过关闭中央风帽122的开关实现)，以防止冷焦颗粒、灰尘等从人孔121逸出，污染周围环境，同时防止中央风帽122上的孔被冷焦颗粒、灰尘等堵住。然后从干熄焦炉1的顶部开口向干熄焦炉1投入冷焦，直至冷焦覆盖中央风帽122。待装冷焦的步骤完成之后，打开中央风帽122的开关，以使得惰性气体可从中央风帽122经冷焦之间的间隙进入干熄焦炉1内。

接下来，在步骤202中，向干熄焦炉1投入红焦，使得该红焦盖住步骤201中的冷焦。

接下来，在步骤203中，向干熄焦炉1投入冷焦，使得该冷焦盖住步骤202中的红焦，利用红焦的热量使干熄焦炉1缓慢升温，实现烘炉，同时去除干熄焦炉1中的水气。

应该注意的是，在烘炉初期不排焦。投入冷焦的目的是利用冷焦盖住红焦，避免红焦与干熄焦炉1的炉体直接接触，这样利用红焦的热量使干熄焦炉1缓慢升温升压。由于冷焦燃烧会释放热量，所以待干熄焦炉1的温度到达预定温度(通过升温速度控制，每小时小于25度)之后，适当地调节向干熄焦炉1投入冷焦的速度或量来调节干熄焦炉1的升温速度。可选地，也可通过适当地调节从排焦口182排出的废渣的量来调节干熄焦炉1的升温速度，这是因为废渣带走部分热量，从而有助于稳定干熄焦炉1的升温速度。这样，通过调节干熄焦炉1的升温速度使得干熄焦炉1的温度稳定地上升，直至烘炉结束(例如，干熄焦炉1的炉温达到120℃)。因此，避免红焦与牛腿13直接接触以保护被修复的牛腿13，同时又能保证干熄焦炉1的温度均匀地上升。

在烘炉操作完成之后，在步骤204中，通过多个通风道181和中央风帽122将惰性气体引入到干熄焦炉1中。利用进入到干熄焦炉1中的惰性气体对干熄焦炉1进行温风干燥。

具体地说，先使用遮盖物19(例如，盖子)将干熄焦炉1的顶部开口封住，再使惰性气体从中央风帽122进入冷却室，进入冷却室中的惰性气体使得干熄焦炉1中的红焦熄灭，并且与干熄焦炉1内的红焦进行热交换。与红焦热交换后的惰性气体使得干熄焦炉1升温，最后惰性气体从两相邻牛腿13之间的空间经环形风道15和看火孔16排到干熄焦炉1的外部，从而进一步去除干熄焦炉1中的水气。

在温风干燥阶段，需要控制干熄焦炉1的升温速度。具体地说，当干熄焦炉1的升温速度过快时，需要增加进入干熄焦炉1中的惰性气体的量。可选地，可打开干熄焦炉1的顶部开口，使得进行了热交换的一部分惰性气体从顶部开口排放到干熄焦炉1的外部，从而减缓干熄焦炉1的升温速度。当干熄焦炉1的升温速度过慢时，需要减少进入干熄焦炉1中的惰性气体的量。可选地，可关闭干熄焦炉1的顶部开口或者增加从外部进入干熄焦炉1内的空气的量(空气从干熄焦炉1的上部进入干熄焦炉1)等措施来增大干熄焦炉1的升温速度。

当干熄焦炉1的温度达到预定温度(例如，120℃)时，温风干燥阶段结束。

在温风干燥操作完成之后，在步骤205中，向干熄焦炉1直接投焦，具体地说，先向干熄焦炉1投红焦，使得该红焦盖住步骤203中的冷焦，再向干熄焦炉1投冷焦，使得该冷焦盖住步骤205中的红焦，这样可保护干熄焦炉1的牛腿13，使得干熄焦炉1均匀地升温。

在进行直接投焦操作期间，持续使惰性气体沿着其循环路径循环，以控制干熄焦炉1的温度和/或升温速度。

在进行直接投焦操作期间，可根据实际情况将上述直接投焦操作重复进行多次，从而将干熄焦炉1加热至与投入的红焦的温度大致相等的温度。

应该注意的是，在进行直接投焦操作之前，需要先检测干熄焦炉1内的氧含量。如果氧含量过高(例如，大于5％)，则会造成红焦烧损严重，且部分氧气与红焦反应生成一氧化碳，导致可能发生爆炸。因此，在操作过程中，需要确保干熄焦炉1内的氧含量低于预定值(例如，5％)。如果氧含量超过预定值，则例如，可采用充氮稀释法(在惰性气体在循环路径中循环时向惰性气体加入氮气，以降低O₂、CO₂等气体的含量)或空气导入燃烧法(在惰性气体在循环路径中循环时向惰性气体加入空气，以降低H₂、CO等气体的含量)来降低干熄焦炉1内的氧含量。

另外，在进行直接投焦操作期间，在每次装冷焦之前，干熄焦炉1的温度逐渐上升，在装冷焦之后，干熄焦炉1的温度先降低后上升，这是因为冷焦首先盖住红焦，然后冷焦燃烧而释放热量。与前一次投红焦操作相比，在后一次投红焦操作时，干熄焦炉1的温度的最小值相应地增加，这样可将干熄焦炉1加热至与投入的红焦的温度大致相等的温度。

从以上描述清楚的是，与现有的通过煤气升温方法和投红焦升温方法实现升温升压相比，本发明采用装冷焦、温风干燥和直接投焦操作来实现干熄焦炉1的升温升压操作，从而既可以避免红焦与牛腿13直接接触，以保护被修复的牛腿13，也能保证干熄焦炉1的升温速度(在本实施例中，约20℃/h)。

本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。

Claims

1.一种干熄焦炉的升温方法，所述方法包括：

步骤a：向干熄焦炉装冷焦，将冷焦堆成凹形形状，使得冷焦盖住中央风帽；

步骤b：向干熄焦炉投入红焦，使得该红焦盖住步骤a中的冷焦；

步骤c：向干熄焦炉投入冷焦，使得该冷焦盖住步骤b中的红焦，以对干熄焦炉进行烘炉；

步骤d：向干熄焦炉通入惰性气体，以对干熄焦炉进行温风干燥；

步骤e：向干熄焦炉直接投焦，在步骤e中，先向干熄焦炉投红焦，使得该红焦盖住步骤c中的冷焦，再向干熄焦炉投冷焦，使得该冷焦盖住步骤e中的红焦。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，从干熄焦炉的顶部开口向干熄焦炉装冷焦和红焦。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在干熄焦炉的下部设置中央风帽，惰性气体通过中央风帽进入干熄焦炉中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在中央风帽上形成有用于将惰性气体引入到干熄焦炉中的多个孔。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤a中，在装冷焦之前封住干熄焦炉的中央风帽和位于中央风帽之上的人孔。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤d中，惰性气体从干熄焦炉的两相邻牛腿之间的空间经环形风道和看火孔排出。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤d中，首先盖住干熄焦炉的顶部开口，以防止惰性气体从干熄焦炉泄漏。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤e中，含氧气体从干熄焦炉的上部进入干熄焦炉，以用于调节干熄焦炉的升温速度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，废渣从干熄焦炉的下部排出，以用于调节干熄焦炉的升温速度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，将向干熄焦炉直接投焦操作重复多次，以将干熄焦炉加热至与投入的红焦的温度相同的温度。