CN109628112B - 提高焦炉生产效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所设计的提高焦炉生产效率的方法，步骤1：在每个焦炉荒煤气上升管设热电偶，并通过所述热电偶测量结焦过程荒煤气温度，同时热电偶将结焦过程荒煤气温度信号传到焦炉控制中心；步骤2：设定炼焦标准温度为1200℃～1350℃，结焦中后期，当荒煤气温度上升至最高点并下降20～40℃时，由焦炉控制中心控制推焦车执行推焦作业；步骤3：焦罐接收红焦后，装入一个加热炉，该加热炉使焦炭温度稳定在900～1000℃，控制焦炭在加热炉内的停留时间，使焦炭质量正好满足高炉生产需要；步骤4：从加热炉内排出的焦炭经冷却整粒后供给高炉使用。本发明能缩短焦炉周转时间，提升焦炉生产效率。

Description

提高焦炉生产效率的方法
技术领域
本发明涉及炼焦技术领域，具体涉及一种提高焦炉生产效率的方法。
技术背景
炼焦的目的是为高炉炼铁提供质量合格的焦炭，炼焦过程的热工制度和结焦时间对焦炭质量的控制具有异常重要的意义。现有的生产方法是在炼焦过程出现火落现象后让焦炭在炭化室内继续停留2～3小时，使焦饼完成聚合，且裂纹充分形成，以使焦炭质量满足高炉生产的需要。一般6米顶装焦炉结焦时间为20小时左右，7米顶装焦炉结焦时间为22小时左右，7.63米顶装焦炉结焦时间为26小时左右。若达不到应有的结焦时间，焦炭质量得不到保证；要满足结焦时间的要求，焦炉生产效率得不到提高。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种提高焦炉生产效率的方法，该方法能缩短焦炉周转时间，提升焦炉生产效率。
为实现此目的，本发明所设计的一种提高焦炉生产效率的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：在每个焦炉炭化室荒煤气上升管设热电偶，并通过所述热电偶测量结焦过程荒煤气温度，同时将热电偶测得的结焦过程荒煤气温度信号传到焦炉控制中心；
步骤2：设定焦炉的炼焦标准温度为1200℃～1350℃，当荒煤气温度上升至最高点并下降20～40℃时，由焦炉控制中心控制推焦车执行推焦作业，将焦炉中的红焦推向焦罐；
步骤3：焦罐接收红焦后，装入一个加热炉，该加热炉使焦炭温度稳定在900～1000℃，控制焦炭在加热炉内的停留时间，使焦炭质量正好满足高炉生产需要；
步骤4：从加热炉内排出的焦炭经冷却整粒后供给高炉使用。
本发明的原理为：以7米焦炉为例，原设计周转时间为22小时，在某一炭化室结焦时间达到20小时后，荒煤气温度上升至最高点并开始下降30℃左右，这时即执行推焦作业，随后该炭化室接着进行装煤作业，也就是原来22小时的周转时间缩短为20小时，焦炉生产效率提高约10％，原设计500万吨/年的焦化厂，按照本方法生产能力可达到约550万吨/年。2018年自产焦与外购焦价差达到300元/吨以上，实施该技术仅需固定资产投资约12000万元，加热炉能耗及运行成本约30元/吨焦，50万吨/年*(2400-2050-30)元/吨-12000万元＝4000万元/年。一年即可收回投资成本。
本发明所得焦炭热强度CSR在66～70％，M40在86～89％，M10在5.5～6.5％，完全满足大中型高炉生产需要。应用本发明，焦炉周转时间缩短，预计可提高焦炉生产效率10％，自产焦与外购焦价差300元/吨以上，对于年产焦500万吨以上的焦化厂，年经济效益达1.5亿元以上，一年除了收回投资成本以外，且可产生效益约4000万元。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
本发明设计的一种提高焦炉生产效率的方法，它包括如下步骤：
步骤1：在每个焦炉炭化室荒煤气上升管设热电偶(设热电偶的目的是测量荒煤气温度，荒煤气从焦炉逸出后首先经过上升管，然后再到桥管，在桥管处荒煤气被喷洒的氨水冷却，温度下降。因此只有在上升管处才能测到荒煤气从焦炉逸出后的温度)，并通过所述热电偶测量结焦过程荒煤气温度(荒煤气温度与结焦过程化学反应相关联，当荒煤气温度达到最大值后开始下降时，炭化室内焦饼聚合反应不再析出含有焦油和苯类物质的气体，因此可以将焦炭推至焦罐，然后装入加热炉)，同时热电偶将结焦过程荒煤气温度信号传到焦炉控制中心；
步骤2：设定焦炉的炼焦标准温度为1200℃～1350℃，焦炉控制中心设定温度判断程序，对测得的荒煤气温度值进行判断，当荒煤气温度上升至最高点并下降20～40℃时(荒煤气最高温度一般是700～800℃，因焦炉炉顶空间温度不同而异)，由焦炉控制中心控制推焦车执行推焦作业，将焦炉中的红焦推向焦罐；
步骤3：焦罐接收红焦后，装入一个加热炉，该加热炉使焦炭温度稳定在900～1000℃，控制焦炭在加热炉内的停留时间，使焦炭质量正好满足高炉生产需要；
加热炉使焦炭温度稳定在900～1000℃的目的是：焦炭在此温度下完成聚合反应才能具备高炉所需要的冷态和热态强度；
步骤4：从加热炉内排出的焦炭经冷却整粒后供给高炉使用。
上述技术方案的步骤2中，当荒煤气温度上升至最高点并下降20～40℃时进行后续操作的原因是，此时炭化室内焦饼聚合反应不再析出含有焦油和苯类物质的气体，如果早于该时刻，炼焦过程产生的焦油和苯类物质得不到完全回收，而且焦油和苯类物质在加热炉内会裂解产生石墨附着在加热炉炉口及炉壁上，影响正常生产。
上述技术方案的步骤3中，焦罐接收红焦后，装入一个加热炉，该加热炉使焦炭温度稳定在900～1000℃，控制焦炭在加热炉内的停留时间t停留＝0.0035D+0.4146。t停留时间单位为小时，D为焦炉炭化室宽度，单位mm。该公式由不同宽度炭化室结焦过程荒煤气温度上升至最高点并下降20～40℃至焦炭完全成熟所需继续加热聚合实验数据拟合得到。
上述技术方案中，所述加热炉容积V＝(1±15％)(P0*(T0/T1)*t停留)/N单炉/365/(24-t检修)/0.5；
其中，V为加热炉容积，单位立方米；1±15％为设计的可调节范围；P0为焦炉原设计生产能力，单位吨/小时；T0为对单个炭化室而言，原设计从装煤开始至推焦结束的时间，称为原设计周转时间；T1为对单个炭化室而言从装煤开始至推焦结束的时间，称为本技术实施后周转时间；t停留为焦炭在加热炉内的停留时间，单位小时；t停留＝0.0035D+0.4146，D为焦炉炭化室宽度，单位mm；N单炉为焦炉单炉产量，单位吨/炉；t检修为焦炉检修时间，单位小时/天；0.5为焦炭堆积密度，单位吨/立方米。
上述技术方案中，所述焦罐设集气收尘罩，将收集的热烟尘送小型废热锅炉冷却，再经除尘装置净化后排放。设集气收尘罩的目的是红焦从炭化室推出来时会有少部分焦炭燃烧产生烟尘污染环境，因此需要设集气收尘罩将产生的烟尘收集送小型废热锅炉冷却，再经除尘装置净化后排放。
上述技术方案的步骤3中，加热炉内侧壁设有保温隔热材料，加热炉采用微波加热或电加热使焦炭温度稳定在900～1000℃。焦炭在此温度下完成聚合反应才能具备高炉所需要的冷态和热态强度。
上述技术方案的步骤4中，从加热炉内排出的焦炭进入干熄炉或送去湿熄焦塔进行冷却，然后经整粒后送往高炉使用。去干熄炉或送去湿熄焦塔的主要目的是冷却，整粒主要通过筛分实现。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种提高焦炉生产效率的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：在每个焦炉炭化室荒煤气上升管设热电偶，并通过所述热电偶测量结焦过程荒煤气温度，同时热电偶将结焦过程荒煤气温度信号传到焦炉控制中心；
步骤2：设定焦炉的炼焦标准温度为1200℃～1350℃，当荒煤气温度上升至最高点并下降20～40℃时，由焦炉控制中心控制推焦车执行推焦作业，将焦炉中的红焦推向焦罐；
步骤3：焦罐接收红焦后，装入一个加热炉，该加热炉使焦炭温度稳定在900～1000℃，控制焦炭在加热炉内的停留时间，使焦炭质量正好满足高炉生产需要；
步骤4：从加热炉内排出的焦炭经冷却整粒后供给高炉使用。
2.根据权利要求1所述的提高焦炉生产效率的方法，其特征在于：步骤3中，焦罐接收红焦后，装入一个加热炉，该加热炉使焦炭温度稳定在900～1000℃，控制焦炭在加热炉内的停留时间t停留＝0.0035D+0.4146，t停留时间的单位为小时，D为焦炉炭化室宽度。
3.根据权利要求1所述的提高焦炉生产效率的方法，其特征在于：所述焦罐设集气收尘罩，将收集的热烟尘送小型废热锅炉冷却，再经除尘装置净化后排放。
4.根据权利要求1所述的提高焦炉生产效率的方法，其特征在于：步骤3中，加热炉内侧壁设有保温隔热材料，加热炉采用微波加热或电加热使焦炭温度稳定在900～1000℃。
5.根据权利要求1所述的提高焦炉生产效率的方法，其特征在于：步骤4中，从加热炉内排出的焦炭进入干熄炉或送去湿熄焦塔进行冷却，然后经整粒后送往高炉使用。
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