CN106010586A - 一种提高顶装焦炉成焦品质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高顶装焦炉成焦品质的方法，分为焦炉煤气贫化、控制空气系数、提高标准温度、提高炉头温度、提高装炉煤散密度和碳化室单孔装煤量以及变更焦炉加热制度六个部分，使用驰放气后，焦饼上下加热均匀性有明显改善，焦饼上下温差平均减少了34℃，中下温差平均减少了21℃，有效改善了焦饼上部加热状况，有利于拉长火焰和上部加热，减少炉体漏气的影响，能提高炉头温度、降低边火道空气系数，有利于提高炉头部位煤料升温速度，改善炉头焦质量。

Description

一种提高顶装焦炉成焦品质的方法

技术领域

本发明涉及炼焦技术领域，具体涉及一种提高顶装焦炉成焦品质的方法。

背景技术

临涣焦化公司现有4座6m顶装焦炉，年产焦炭220万吨。但顶装煤焦炉所生产焦炭基本都存在蜂窝焦。蜂窝焦含水分较高，冷、热强度均较低，转运、筛焦和运输过程中，会有很大一部分转化为焦末，降低了焦炭的透气性，对高炉顺行产生一定影响。蜂窝焦的产生和配煤工艺、炼焦生产都有很大关系。今年临涣焦化公司炼焦车间围绕如何减少蜂窝焦，提升整体焦炭品质开展了一系列活动。

如何进一步减少蜂窝焦并找出其形成原因、避免焦炭质量波动，成为摆在工艺人员面前的课题。所以我们将减少蜂窝焦，提升焦炭品质作为今年攻关课题。

1、现状调查

焦炭中存在的“蜂窝焦”有二种形式，一种为整体呈现泡沫状，水分含量很大，密度较小，强度很低，转运过程中基本全部转化为焦末；另一种为成熟块焦近炭化室中心的一面呈现为蜂窝状，厚薄不一，不能完全转化为焦末，经筛焦后，蜂窝状焦只是厚度不同程度地减小。

我们对配煤工艺和焦炉生产现状做了分析，发现配合煤粒度分布、焦炉加热特征、焦炉生产操作、配合煤水分等都对蜂窝焦产生一定影响。

2、原因分析

（1）、沿炭化室宽向焦炭质量的变化：沿炭化室宽向因配合煤升温速度不同，在炭化室中心处会生产蜂窝焦。

（2）、沿碳化室高向和长向焦炭质量的变化：较低的升温速度是产生蜂窝焦的主要原因。

（3）、装炉煤散密度对焦炭质量的影响：提高装炉煤散密度（如捣固炼焦）可减少蜂窝焦的产生。

（4）、添加瘦化剂（除尘灰等）对焦炭质量的影响：配合煤中除尘灰添加量及其粒度分布控制合理时对蜂窝焦的产生无较大影响。

（5）、入炉煤水分对焦炭质量的影响：配合煤水分波动对炉温影响较大。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种提高顶装焦炉成焦品质的方法，使用驰放气后，焦饼上下加热均匀性有明显改善，焦饼上下温差平均减少了34℃，中下温差平均减少了21℃，有效改善了焦饼上部加热状况，有利于拉长火焰和上部加热，减少炉体漏气的影响，能提高炉头温度、降低边火道空气系数，有利于提高炉头部位煤料升温速度，改善炉头焦质量，可以有效解决背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种提高顶装焦炉成焦品质的方法，分为焦炉煤气贫化、控制空气系数、提高标准温度、提高炉头温度、提高装炉煤散密度和碳化室单孔装煤量以及变更焦炉加热制度六个部分，其具体方法如下：

（1）焦炉煤气贫化：在焦炉煤气中掺入部分甲醇驰放气使煤气的可燃成分浓度降低，燃烧速度变慢，火焰拉长；

（2）控制空气系数：根据氧气浓度越大，燃烧越快，火焰越短；反之，则火焰长，空气系数大，废气量就多，废气带走的热量也多；空气系数小时，燃烧不完全，会增加热损失；适当的调节空气系数；

（3）提高标准温度：标准温度提高可相应提高炼焦终温和加热速度，加热用煤气和空气也提高，气流速度大，有利于拉长火焰和上部加热；

（4）提高炉头温度：加强炉温管理，适当提高看火孔压力，减少炉体漏气的影响，能提高炉头温度、降低边火道空气系数；

（5）提高装炉煤散密度和碳化室单孔装煤量：保证碳化室单孔加煤量，杜绝炉顶余煤进入平煤后的碳化室，在配合煤粒度及其分布不变时能稳定装炉煤料散密度；

（6）变更焦炉加热制度：在配合煤水分波动较大或雨天来临时，提前适当增加加热煤气使用量，使炉温控制在标准温度的上限，减少高水分配合煤进入炭化室对炉温的影响。

作为上述技术方案的一种优选，所述方法（2）中当空气系数从1.40-1.50降至1.25-1.30时，焦饼上下温差缩小16-17℃。

作为上述技术方案的一种优选，所述步骤（3）中标准温度的提高有很大的局限性，随火道温度的提高，加煤孔和上升管结石墨速度加快，工人劳动量增加，因此在工人劳动量合理情况下适当提高标准温度。

作为上述技术方案的一种优选，所述步骤（4）中火孔压力保持在10Pa。

作为上述技术方案的一种优选，所述步骤（5）中推焦车的改造如下：

①平煤杆限位前移450mm；

②在平煤杆第一节下部加装弧长83mm，中心高32mm的弧形钢板；第三节和第四节分别加装长260mm，倾角为15°左右得得钢板；

③将平煤杆的部分加筋板改为活动式。

本发明的有益效果：

本发明采用上述方法，使用驰放气后，焦饼上下加热均匀性有明显改善，焦饼上下温差平均减少了34℃，中下温差平均减少了21℃，有效改善了焦饼上部加热状况，有利于拉长火焰和上部加热，减少炉体漏气的影响，能提高炉头温度、降低边火道空气系数，有利于提高炉头部位煤料升温速度，改善炉头焦质量。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

一种提高顶装焦炉成焦品质的方法，分为焦炉煤气贫化、控制空气系数、提高标准温度、提高炉头温度、提高装炉煤散密度和碳化室单孔装煤量以及变更焦炉加热制度六个部分，其具体方法如下：

（1）焦炉煤气贫化：甲醇驰放气中惰性成分含量较多，焦炉煤气中掺入部分甲醇驰放气可使煤气的可燃成分浓度降低，燃烧速度变慢，火焰拉长；还因甲醇驰放气热值较低（相当于回炉煤气的一半左右），同样的结焦时间，混合煤气比纯煤气使用量增多，煤气在灯头处的出口速度增大，增加了废气循环比。1#—4#焦炉使用驰放气后，焦饼上下加热均匀性有明显改善，焦饼上下温差平均减少了34℃，中下温差平均减少了21℃，有效改善了焦饼上部加热状况；

（2）控制空气系数：空气系数的大小反映了上升火道内氧气浓度的高低。氧气浓度越大，燃烧越快，火焰越短；反之，则火焰长。但是空气系数大，废气量就多，废气带走的热量也多；空气系数小时，燃烧不完全，会增加热损失。当空气系数从1.40-1.50降至1.25-1.30时，焦饼上下温差缩小16℃左右；

（3）提高标准温度：标准温度提高可相应提高炼焦终温和加热速度，加热用煤气和空气也提高，气流速度大，有利于拉长火焰和上部加热。但标准温度的提高有很大的局限性，随火道温度的提高，加煤孔和上升管结石墨速度加快，增加工人劳动量；

（4）提高炉头温度：炉头部位也是蜂窝焦产生的主要区域。炉头温度因蓄热室封墙、斜道正面和废气盘双叉部漏气影响不易升高，且受炉门向外传热影响，升温较慢、炼焦终温较低。加强炉温管理，适当提高看火孔压力（保持在10Pa左右），减少炉体漏气的影响，能提高炉头温度、降低边火道空气系数，有利于提高炉头部位煤料升温速度，改善炉头焦质量；

（5）提高装炉煤散密度和碳化室单孔装煤量：保证碳化室单孔加煤量，杜绝炉顶余煤进入平煤后的碳化室，在配合煤粒度及其分布不变时能稳定装炉煤料散密度。加煤车实行顺序加煤、调整平煤杆限位、改造平煤杆加筋板等能提高单孔加煤量、改善焦侧煤料缺角现象。临涣焦化2#推焦车改造如下：①平煤杆限位前移450mm。②在平煤杆第一节下部加装弧长83mm，中心高32mm的弧形钢板；第三节和第四节分别加装长260mm，倾角为15°左右得得钢板。③将平煤杆的部分加筋板改为活动式。使平煤杆在前进时增加对煤料施加的推力和压力，后退时减少带出的煤料，有效地减少碳化室焦侧煤料缺角，提高碳化室单孔加煤量，使焦线保持在平均1950mm左右；

（6）变更焦炉加热制度：根据化验室报表数据和天气预报，在配合煤水分波动较大或雨天来临时，提前适当增加加热煤气使用量，使炉温控制在标准温度的上限，减少高水分配合煤进入炭化室对炉温的影响。

通过上述实施例的操作方法，其实施效果如下：

炼焦车间于2014年10月份、12月份和2015年7月份分别对3#和1#焦炉做“减少泡沫焦”实际生产对比试验。

试验条件：焦炭质量平均指标为，挥发分Vd%=1.10，M40%=82.3，M10%=7.9，CRI%=27.2，CSR%=63.7；甲醇驰放气使用量平均每座焦炉为1500m3/h，结焦时间18h40min；除尘灰添加量为4%；空气过剩系数2.8；配合煤水分波动较大时单独核算。

采取措施：①标准温度提升10℃。②对平煤杆进行改造，使炭化室单孔加煤量保持在32t（湿煤）左右。③加煤时出现的余煤和炉顶卫生清理产生的煤粉/焦粉等不得扫入平煤后的碳化室。④炉头系数保持0.98以上。

表：“减少蜂窝焦”对比试验数据（Kg)

1、目标实现情况

蜂窝焦平均减少：24.68-11.58=13.1Kg/炉，蜂窝焦减少率为：13.1÷24.68=53.08%。超额完成预期目标；

2、所产生经济效益

4座焦炉年产焦炭220万吨，则焦炉出炉数为103300炉/年，蜂窝焦减少共计：13.1×103300=1353230Kg/年=1353.23t/年。焦炭正常价格在750元/t时，焦末和焦炭价格差在300元/t左右，则产生经济效益为：1353.23×450=608953元/年；

受本次试验方式和条件限制，试验只是收集泡沫状蜂窝焦。人工在晾焦台上收集蜂窝焦时，会存在收集不彻底现象。因收集焦块上附着的蜂窝焦工作量太大而未做收集。焦块上附着蜂窝焦数量基本和泡沫状蜂窝焦相当，则此处蜂窝焦减少量应为1000t左右/年，产生经济效益为45万元左右/年；

3、所产生附加效益

焦炭夹杂的焦末当处于高炉的软融带时，不利于气流畅通；处于滴落带时，阻碍高炉的气流分配以及液铁和液渣的渗透；处于风口回旋区时，影响液铁、液渣滴向下的正常渗透。减少蜂窝焦的产生不仅从焦堆整体表面和焦块个体上改观了焦炭的品质；重要的是降低了焦炭中焦末的含量，更利于高炉的顺行。因焦炭的产销量较大，焦炭质量很小的有利变化可能会产生较大的经济收益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种提高顶装焦炉成焦品质的方法，其特征在于，分为焦炉煤气贫化、控制空气系数、提高标准温度、提高炉头温度、提高装炉煤散密度和碳化室单孔装煤量以及变更焦炉加热制度六个部分，其具体方法如下：

（1）焦炉煤气贫化：在焦炉煤气中掺入部分甲醇驰放气使煤气的可燃成分浓度降低，燃烧速度变慢，火焰拉长；

（2）控制空气系数：根据氧气浓度越大，燃烧越快，火焰越短；反之，则火焰长，空气系数大，废气量就多，废气带走的热量也多；空气系数小时，燃烧不完全，会增加热损失；适当的调节空气系数；

（3）提高标准温度：标准温度提高可相应提高炼焦终温和加热速度，加热用煤气和空气也提高，气流速度大，有利于拉长火焰和上部加热；

（4）提高炉头温度：加强炉温管理，适当提高看火孔压力，减少炉体漏气的影响，能提高炉头温度、降低边火道空气系数；

（5）提高装炉煤散密度和碳化室单孔装煤量：保证碳化室单孔加煤量，杜绝炉顶余煤进入平煤后的碳化室，在配合煤粒度及其分布不变时能稳定装炉煤料散密度；

（6）变更焦炉加热制度：在配合煤水分波动较大或雨天来临时，提前适当增加加热煤气使用量，使炉温控制在标准温度的上限，减少高水分配合煤进入炭化室对炉温的影响。

2.根据权利要求1所述的一种提高顶装焦炉成焦品质的方法，其特征在于，所述方法（2）中当空气系数从1.40-1.50降至1.25-1.30时，焦饼上下温差缩小16-17℃。

3.根据权利要求1所述的一种提高顶装焦炉成焦品质的方法，其特征在于，所述步骤（3）中标准温度的提高有很大的局限性，随火道温度的提高，加煤孔和上升管结石墨速度加快，工人劳动量增加，因此在工人劳动量合理情况下适当提高标准温度。

4.根据权利要求1所述的一种有效提高焦炉生产操作系数的炼焦操作方法，其特征在于，所述步骤（4）中火孔压力保持在10Pa。

5.根据权利要求1所述的一种有效提高焦炉生产操作系数的炼焦操作方法，其特征在于，所述步骤（5）中推焦车的改造如下：

①平煤杆限位前移450mm；

②在平煤杆第一节下部加装弧长83mm，中心高32mm的弧形钢板；第三节和第四节分别加装长260mm，倾角为15°左右得得钢板；

③将平煤杆的部分加筋板改为活动式。