CN113088298B - 一种红焦熄焦方法和熄焦装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种红焦熄焦方法和熄焦装置，属于焦化技术领域，所述方法包括，对红焦进行打水熄焦，获得第一焦炭；对所述第一焦炭进行雾化熄焦，获得湿熄焦炭；所述雾化熄焦中，雾滴和第一焦炭温度之间符合下述关系：当第一焦炭温度≥400℃时，雾滴由体积分数为30‑50％的空气和体积分数为50‑70％的水滴组成；当第一焦炭温度≥150℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60‑80％的空气和体积分数为20‑40％的水滴组成。采用本发明提供熄焦方法，可使得焦炭中的水分含量控制为3.25‑3.45％，水分含量低，提高了焦炭的质量，且水分最大值为4.5‑4.9％，水分最小值为2.1‑2.5％，波动幅度降低，水分更均匀，由于保障高炉稳定顺行，降低焦比和燃料比。

Description

一种红焦熄焦方法和熄焦装置

技术领域

本发明属于焦化技术领域，尤其涉及一种红焦熄焦方法和熄焦装置。

背景技术

红焦是煤炭经过炼焦炉高温干馏提炼焦炭后的产品，由于红焦的温度很高，一般为950-1100℃，不利于运输和贮存，需要进行熄焦处理，然后就可用于高炉炼铁。熄焦处理包括干熄焦和湿熄焦。干熄焦处理后的焦炭质量稳定，用于高炉生产更顺行。但是国内很多钢厂还在采用湿熄焦处理，或者在干熄焦处理所用的干熄焦炉检修期间，也要进行湿熄焦处理。红焦采用湿熄焦处理方法获得的湿熄焦炭中含有大量的水分，在高炉炼铁过程中使用会导致高炉内热量消耗增加；并且湿熄焦炭中水分过高时，大量焦粉附在焦炭表面上，影响筛分和高炉透气性，焦炭水分含量超过4％，则炉尘量会明显上升，高炉顺行变差；另外湿熄焦炭的水分波动还会引起焦炭称量出现偏差，从而影响高炉焦炭布料，具体的，湿熄焦炭水分每增加1％将增加高炉焦炭用量1.1-1.3％。因此降低湿熄焦炭水分对高炉的稳定顺行，降低焦比、燃料比影响很大。

因此，国内外各钢铁厂都在积极探索降低湿熄焦炭水分的方法，例如：梅钢低水分熄焦系统通过吸水头优化、大沟排焦系统优化、控制系统优化、熄焦车强化检修等手段，在干熄焦年休期间湿熄焦炭水分均值控制在5.05％，从高炉使用湿焦效果来看，稳定的湿熄焦水分为高炉炉况稳定提供了保证。八钢通过低水分熄焦控制系统的改进，降低了阀门开关控制时间，湿熄焦炭水分基本控制在5％左右，确保了焦炭质量，取得了显著的经济效益。这些方法虽然在一定程度上降低了湿熄焦炭的水分，但湿熄焦炭的水分仍然偏高，如何降低湿熄焦炭水分是相关技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种红焦熄焦方法和熄焦装置，可降低湿熄焦炭水分至3.5％以下，提高焦炭质量，减少高炉炉况的波动，支撑高炉降低焦比、燃料比。

一方面，本发明提供了一种红焦熄焦方法，所述方法包括，

获得红焦；

对所述红焦进行打水熄焦，获得第一焦炭；

对所述第一焦炭进行雾化熄焦，获得湿熄焦炭；所述雾化熄焦中，雾滴和第一焦炭温度之间符合下述关系：

当第一焦炭温度≥400℃时，雾滴由体积分数为30-50％的空气和体积分数为50-70％的水滴组成；

当第一焦炭温度≥150℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-80％的空气和体积分数为20-40％的水滴组成。

进一步地，所述雾化熄焦中，雾滴和第一焦炭温度符合下述关系：

当第一焦炭温度≥500℃时，雾滴由体积分数为30-40％的空气和体积分数为60-70％的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥400℃且＜500℃时，雾滴由体积分数为40-50％的空气和体积分数为50-60％的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥200℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-70％的空气和体积分数为30-40％的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥150℃且＜200℃时，雾滴由体积分数为70-80％的空气和体积分数为20-30％的水滴组成。

进一步地，所述当第一焦炭温度为≥200℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-70％的空气和体积分数为30-40％的水滴组成，包括，

当第一焦炭温度为≥200℃且＜300℃时，雾滴由体积分数为65-70％的空气和体积分数为30-35％的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥300℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-65％的空气和体积分数为35-40％的水滴组成。

进一步地，形成所述雾滴的水滴的直径为0.05-0.2mm。

进一步地，所述打水熄焦包括低压水熄焦，所述低压水熄焦时间为40-50s，所述熄焦低压水的水压为13-14KPa，所述熄焦低压水的流量为0.32-0.72M³/s。

进一步地，所述打水熄焦还包括高压水熄焦，所述高压水熄焦时间为40-50s，所述熄焦高压水的水压为43-80KPa，所述熄焦高压水流量为1.06-2.42M³/s。

进一步地，所述打水熄焦所用熄焦水管的阀门开度如下：K＝(d÷D)×100％，其中，k表示所述阀门开度，d表示所述阀门对应位置的红焦厚度，D表示红焦最大厚度。

进一步地，所述打水熄焦在熄焦塔中进行，所述熄焦塔的碳化室高度为4.3-7.63m。

另一方面，本发明还提供了一种熄焦装置，用于对上述第一焦炭进行雾化熄焦，所述装置包括，

多个测温仪，用于测量所述第一焦炭的温度并发出温度信号；

多个相对设置的雾化管道，每个所述雾化管道均设置有多个雾化喷头，用于提供雾滴；

自动控制阀，每个所述雾化喷头对应设置有一个所述自动控制阀，每个所述测温仪对应设置有一个所述自动控制阀，每个所述自动控制阀设置于所述雾化管道上，每个所述自动控制阀用于控制对应的所述雾化喷头喷出雾滴的组成；

控制器，所述控制器用于接收多个所述测温仪的温度信号，并根据所述温度信号向对应的所述自动控制阀发出指令，所述温度信号和所述指令之间符合下述关系：

当温度信号为第一焦炭温度≥400℃时，指令为自动控制阀进行调整使对应的雾化喷头喷出由体积分数为30-50％的空气和体积分数为50-70％的水滴组成的雾滴；

当温度信号为第一焦炭温度≥150且＜400℃时，指令为自动控制阀进行调整使对应的雾化喷头喷出由体积分数为60-80％的空气和体积分数为20-40％的水滴组成的雾滴。

进一步地，所述装置还包括盖子，所述盖子固定设置于多个所述测温仪以及多个所述雾化管道的上面。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供了一种红焦熄焦方法和熄焦装置，通过打水熄焦和雾化熄焦相配合，可以减少打水熄焦步骤的用水量，从而降低焦炭的含水量；通过在晾焦台上的雾化熄焦装置，可以控制雾化熄焦的雾滴组成，从而将雾化熄焦时的熄焦用水量控制在合适的范围内，减少了焦炭被大水浸泡的时间，从而减少了焦炭的含水量。采用本发明提供熄焦方法，可使得焦炭中的水分含量控制为3.25-3.45％，水分含量低，提高了焦炭的质量，且水分最大值为4.5-4.9％，水分最小值为2.1-2.5％，波动幅度降低，水分更均匀，由于保障高炉稳定顺行，降低焦比和燃料比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种红焦熄焦方法工艺图；

图2为本发明实施例提供的一种熄焦装置结构图。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一方面，本发明实施例提供了一种红焦熄焦方法，结合图1，所述方法包括，

S1，对红焦进行打水熄焦，获得第一焦炭；

本发明中红焦为炼焦炉对煤炭进行高温干馏提炼后的产品，其温度为950-1100℃。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述打水熄焦包括低压水熄焦，所述低压水熄焦时间为40-50s，所述低压水熄焦的水压为13-14KPa，所述低压水熄焦水流量0.32-0.72M³/s。

低压水的作用是先在焦炭表层形成一层湿熄焦炭，稳定焦炭的表层，防止热焦炭在熄焦过程中遇水后跳出熄焦车。但是低压水会使得焦炭的上层水分高于下层水分，这就需要低压水与高压水匹配，来实现焦炭上层水分与下层水分含量趋于一致；低压水的时间过短会导致形成的焦炭层厚度不够，压不住下面的焦炭导致热焦炭在熄焦过程中遇水后跳出熄焦车；低压水的时间过长会导致形成的焦炭层过厚，导致上下层的湿熄焦炭水分相差较大，不均匀，同时会导致熄焦周期时间长(熄焦周期时间＝低压时间+高压时间)，影响每天的熄焦产量。低压水水压过小会导致熄焦水不能透过焦炭层形成稳定焦炭层，低压水水压过大会导致形成的焦炭层过厚。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述打水熄焦还包括高压水熄焦，所述高压水熄焦时间为40-50s，所述高压水熄焦的水压为43-80KPa，所述高压水熄焦水流量为1.06-2.42M³/s。

高压水熄焦的作用是使水能穿透整个焦炭层，在车厢底部形成上升的蒸汽熄灭焦炭，高压水熄焦时间过长会导致熄焦用水量增加，焦炭长时间浸泡在水中，最终影响湿熄焦水分，同时会导致熄焦周期时间长(熄焦周期时间＝低压时间+高压时间)，影响每天的熄焦产量；同时高压水还跟低压水相匹配，来使焦炭从上到下的水分更均匀。高压水熄焦时间过短会导致形成的蒸汽量不够，不能熄灭焦炭，熄焦后有红焦。高压水水压过大会导致导致熄焦用水量增加，最终影响焦炭水分；高压水水压过小会导致熄焦水不能穿透焦炭底层，在熄焦车底部有红焦。

焦炭层厚度越大对高压水的压力需求越高，而焦炭层的厚度又与熄焦车底部面积、焦炉单孔出焦量有关，对同一熄焦车而言，随着单孔出焦量增加，车厢内的焦炭层厚度会增加相应地高压水压力需要加大；随着炭化室高度增加车厢内的焦炭层厚度也会增加相应地高压水压力需要加大。

实际中，打水熄焦可以采用先低压水熄焦，然后高压水熄焦的步骤。本发明相对于传统的打水熄焦，降低高压水熄焦时间，提高了低压水熄焦时间，从而减少了熄焦用水量。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述打水熄焦所用熄焦水管的阀门开度如下：K＝(d÷D)×100％，其中，k表示所述阀门开度，d表示所述阀门对应位置的红焦厚度，D表示红焦最大厚度。

在打水熄焦中可以通过调整熄焦水管的阀门开度来调整低压水水压和高压水水压。在打水熄焦的步骤中，红焦置于熄焦车上，熄焦车置于熄焦塔内，熄焦车的上部从一侧到另一侧相对设置有4个熄焦水管，每个管道都设置有阀门。上述的阀门开度就是指4个熄焦水管上的每个阀门的开度。阀门开度影响的是熄焦水在熄焦车内不同部位的水量分布，以保证焦炭含水均匀。开度小则该部位水量小，开度大则该部位水量大，通过调节不同支管的阀门开度，则可以调节熄焦水在熄焦车内的分布，达到焦炭层厚则需水多，焦炭层薄则需水少的目的。如果熄焦水的分布不合理，会导致开度偏大的地方焦炭水分大，开度偏小的地方有红焦。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述打水熄焦在熄焦塔中进行，所述熄焦塔的碳化室高度为4.3-7.63m。

目前国内碳化室的高度有4.3米、6米、7米和7.63米四种，当然本发明实施例提供的技术方案也适用于其他碳化室高度的熄焦塔。

进一步地，对于4.3米高碳化室的熄焦塔，低压水熄焦的时间可以为45-50s，高压水熄焦的时间可以为40-45s；对于6米高碳化室的熄焦塔，低压水熄焦的时间可以为45-50s，高压水熄焦的时间可以为40-45s；对于7米高碳化室的熄焦塔，低压水熄焦的时间可以为45-50s、高压水熄焦的时间可以为43-48s；对于7.63米高碳化室的熄焦塔，低压水熄焦的时间可以为40-45s、高压水熄焦的时间可以为45-50s。

S2，对所述第一焦炭进行雾化熄焦，获得湿熄焦炭；所述雾化熄焦中，雾滴和第一焦炭温度之间符合下述关系：

当第一焦炭温度≥400℃时，雾滴由体积分数为30-50％的空气和体积分数为50-70％的水滴组成；

当第一焦炭温度≥150℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-80％的空气和体积分数为20-40％的水滴组成。

根据第一焦炭表面温度，来相应控制雾化熄焦，当第一焦炭表面温度增高时，用水比例也应相应增加，控制合适的熄焦用水量；当第一焦炭表面温度较低时，雾滴中的水滴比例也相应减少。在实际操作中，可采用压缩空气作用于水流而获得雾滴，通过控制压缩空气的体积分数和水流的体积，从而来控制雾滴中空气和水滴的组成。如果雾滴中空气体积分数过大，熄焦用水量偏小，则不能快速熄灭焦炭；如果雾滴中空气体积分数过小，熄焦水用量过多，最终将导致湿熄焦炭水分过高。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述雾化熄焦中，雾滴和第一焦炭温度还可以符合下述关系：

当第一焦炭温度≥500℃时，雾滴由体积分数为30-40％的空气和体积分数为60-70％的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥400℃且＜500℃时，雾滴由体积分数为40-50％的空气和体积分数为50-60％的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥200℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-70％的空气和体积分数为30-40％的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥150℃且＜200℃时，雾滴由体积分数为70-80％的空气和体积分数为20-30％的水滴组成。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述当第一焦炭温度为≥200℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-70％的空气和体积分数为30-40％的水滴组成，包括，

当第一焦炭温度为≥200℃且＜300℃时，雾滴由体积分数为65-70％的空气和体积分数为30-35％的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥300℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-65％的空气和体积分数为35-40％的水滴组成。

作为本发明实施例的一种实施方式，形成所述雾滴的水滴的直径为0.05-0.2mm。

雾滴的水滴直径可通过控制压缩空气的压力来进行调整，压缩空气的压力大，则可获得尺寸较小的水滴；压缩空气的压力小，则可获得尺寸较大的水滴。水滴的尺寸过小，熄焦水用量过多，最终导致湿熄焦炭水分过高；水滴的尺寸过大，则不能穿透焦炭层熄灭红焦。通过控制雾化熄焦的雾滴组成，从而将雾化熄焦时的熄焦用水量控制在合适的范围内，减少了焦炭被大水浸泡的时间，从而减少了焦炭的含水量。

另一方面，本发明实施例提供了一种熄焦装置，用于对上述第一焦炭进行雾化熄焦，结合图2，该装置包括多个测温仪3、多个相对设置的雾化管道6、自动控制阀和控制器。

具体如下：

多个测温仪3：可以用于测量第一焦炭的温度并发出温度信号；具体的，测温仪3可以是温度传感器，能够感受温度并转换成可用输出信号的传感器，在本发明中，可以采用非接触式的温度传感器，例如辐射测温仪表，也可以采用热电偶，具体的选择可根据实际选用进行，在此不做具体限定。测温仪3可将其测量的第一焦炭的温度信号传递给控制器，控制器对信号分析后，对测温仪3对应设置的自动控制阀发出指令，自动发根据指令进行开合，以控制压缩空气和水的量，从而控制雾化喷头喷出的雾滴组成。

多个相对设置的雾化管道6：每个雾化管道6均设置有多个雾化喷头4，用于提供雾滴；

自动控制阀：每个雾化喷头4对应设置有一个自动控制阀，每个测温仪3对应设置有一个自动控制阀，每个所自动控制阀设置于雾化管道6上，每个自动控制阀用于控制对应的雾化喷头4喷出雾滴的组成；自动控制阀是利用传感器、阀门执行器、控制模块组合的阀门，利用传感器的信号传输使控制模块发出指令来操作阀门执行器的开关，例如自动控制阀可以选用电磁自动控制阀，也可以是任何其他可以实现本发明功能的自动控制阀，在此不做具体限定。

控制器1，控制器1用于接收多个测温仪3的温度信号，并根据温度信号向对应的自动控制阀发出指令，温度信号和指令之间符合下述关系：

当温度信号为第一焦炭温度≥400℃时，指令为自动控制阀进行调整使对应的雾化喷头喷出由体积分数为30-50％的空气和体积分数为50-70％的水滴组成的雾滴；

当温度信号为第一焦炭温度≥150℃且＜400℃时，指令为自动控制阀进行调整使对应的雾化喷头喷出由体积分数为60-80％的空气和体积分数为20-40％的水滴组成的雾滴。

控制器可以采用单片机或者单片微控制器，主要包含CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM等，可以进行多样化数据采集，还可以完成各项复杂的运算，无论是对运算符号进行控制，还是对系统下达运算指令都能通过单片机完成。当然，也可以选用任何其他可以实现本发明功能的其他控制器，在此不做具体限定。

需要说明的是，本发明中的测温仪3的数量、自动控制阀的数量以及雾化喷头的数量都可以根据实际需要进行调整，在此不做具体限定。

作为本发明实施例的一种实施方式，该装置还可以包括盖子，盖子可以固定设置于多个测温仪3以及多个雾化管道6的上面。

实际中，该装置是设置在晾焦台，在该熄焦装置上安装盖子，可以减少雨水等季节变化和气候对湿熄焦炭水分的影响。

下面将结合实施例、对比例及实验数据对本发明的一种红焦熄焦方法进行详细说明。

实施例1

实施例1提供了一种红焦熄焦方法，以某焦化公司6米高碳化室的焦炉为例，具体如下：

1、对熄焦车车身密封系统进行检修更换，减少车身漏水，节省熄焦用水，确保红焦不被过多的水浸泡。

2、将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，同时对熄焦车内各部位的焦炭厚度进行测量，结合以下公式调整阀门开度。

各部位阀门开度＝各部位焦炭的厚度÷熄焦车内最大焦炭厚度×100％

熄焦车中心线上从一侧到另一侧焦炭平均分布的4个点的焦炭厚度分别为0.48m、2.40m、2.40m、0.72m，熄焦车内最大焦炭厚度2.40m。

调整结果为：从一侧到另一侧设置的4个阀门的开度分别为20％、100％、100％、30％，保障了中间和机侧熄焦水量，使水柱能够穿透焦炭层直达底部。

3.将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，并通过顶部的水管打水熄焦，打水熄焦依次为低压水熄焦和高压水熄焦，其中低压水的压力为13.8KPa，流量为0.65m³/s，低压水熄焦的时间为46s；高压水的压力为60KPa，流量为1.95m³/s，高压水熄焦的时间为45s。

4、将步骤3打水熄焦后的焦炭置于晾焦台上，并进行雾化熄焦，具体的，

雾化熄焦过程中，对于未熄灭的红焦进行温度测量，其温度为600℃，向红焦喷出由体积分数为30％的空气和体积分数为70％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降低至400-500℃时，采用体积分数为50％的空气和体积分数为50％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至300-400℃，采用体积分数为60％的空气和体积分数为40％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至200-300℃，采用体积分数为70％的空气和体积分数为30％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至150-200℃，采用体积分数为80％的空气和体积分数为20％的水滴组成的雾滴进行雾化；

最后自然降温至室温，通过运焦皮带将晾焦台上的湿熄焦炭运往高炉使用。

实施例2

实施例2提供了一种红焦熄焦方法，以某焦化公司4.3米高碳化室的焦炉为例，具体如下：

1、对熄焦车车身密封系统进行检修更换，减少车身漏水，节省熄焦用水，确保红焦不被过多的水浸泡。

2、将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，同时对熄焦车内各部位的焦炭厚度进行测量，结合以下公式调整阀门开度。

各部位阀门开度＝各部位焦炭的厚度÷熄焦车内最大焦炭厚度×100％

熄焦车中心线上从一侧到另一侧焦炭平均分布的4个点的焦炭厚度分别为0.46、2.30m、2.25m、0.81m，熄焦车内最大焦炭厚度为2.30m。

调整结果为：从一侧到另一侧设置的4个阀门的开度分别为20％、100％、98％、35％，保障了中间和机侧熄焦水量，使水柱能够穿透焦炭层直达底部。

3.将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，并通过顶部的水管打水熄焦，打水熄焦依次为低压水熄焦和高压水熄焦，其中低压水的压力为14KPa，流量为0.65m³/s，低压水熄焦的时间为45s；高压水的压力为48KPa，流量为1.56m³/s，高压水熄焦的时间为45s。

4、将步骤3打水熄焦后的焦炭置于晾焦台上，并进行雾化熄焦，具体的，

雾化熄焦过程中，对于未熄灭的红焦进行温度测量，其温度为600℃，向红焦喷出由体积分数为35％的空气和体积分数为65％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降低至400-500℃时，采用体积分数为45％的空气和体积分数为55％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至300-400℃，采用体积分数为62％的空气和体积分数为38％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至200-300℃，采用体积分数为67％的空气和体积分数为33％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至150-200℃，采用体积分数为76％的空气和体积分数为24％的水滴组成的雾滴进行雾化；

最后自然降温至室温，通过运焦皮带将晾焦台上的湿熄焦炭运往高炉使用。

实施例3

实施例3提供了一种红焦熄焦方法，以某焦化公司7.63米高碳化室的焦炉为例，具体如下：

1、对熄焦车车身密封系统进行检修更换，减少车身漏水，节省熄焦用水，确保红焦不被过多的水浸泡。

2、将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，同时对熄焦车内各部位的焦炭厚度进行测量，结合以下公式调整阀门开度。

各部位阀门开度＝各部位焦炭的厚度÷熄焦车内最大焦炭厚度×100％

熄焦车中心线上从一侧到另一侧焦炭平均分布的4个点的焦炭厚度分别为0.63、2.50m、2.43m、0.80m，熄焦车内最大焦炭厚度为2.50m。

调整结果为：从一侧到另一侧设置的4个阀门的开度分别为25％、100％、97％、32％，保障了中间和机侧熄焦水量，使水柱能够穿透焦炭层直达底部。

3.将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，并通过顶部的水管打水熄焦，打水熄焦依次为低压水熄焦和高压水熄焦，其中低压水的压力为13KPa，流量为0.43m³/s，低压水熄焦的时间为42s；高压水的压力为70KPa，流量为1.48m³/s，高压水熄焦的时间为48s。

4、将步骤3打水熄焦后的焦炭置于晾焦台上，并进行雾化熄焦，具体的，

雾化熄焦过程中，对于未熄灭的红焦进行温度测量，其温度为600℃，向红焦喷出由体积分数为33％的空气和体积分数为67％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降低至400-500℃时，采用体积分数为42％的空气和体积分数为58％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至300-400℃，采用体积分数为66％的空气和体积分数为34％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至200-300℃，采用体积分数为69％的空气和体积分数为31％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至150-200℃，采用体积分数为73％的空气和体积分数为27％的水滴组成的雾滴进行雾化；

最后自然降温至室温，通过运焦皮带将晾焦台上的湿熄焦炭运往高炉使用。

实施例4

实施例4提供了一种红焦熄焦方法，以某焦化公司7米高碳化室的焦炉为例，具体如下：

1、对熄焦车车身密封系统进行检修更换，减少车身漏水，节省熄焦用水，确保红焦不被过多的水浸泡。

2、将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，同时对熄焦车内各部位的焦炭厚度进行测量，结合以下公式调整阀门开度。

各部位阀门开度＝各部位焦炭的厚度÷熄焦车内最大焦炭厚度×100％

熄焦车中心线上从一侧到另一侧焦炭平均分布的4个点的焦炭厚度分别为0.59m、2.45m、2.35m、0.88m，熄焦车内最大焦炭厚度为2.45m。

调整结果为：从一侧到另一侧设置的4个阀门的开度分别为24％、100％、96％、36％，保障了中间和机侧熄焦水量，使水柱能够穿透焦炭层直达底部。

3.将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，并通过顶部的水管打水熄焦，打水熄焦依次为低压水熄焦和高压水熄焦，其中低压水的压力为13KPa，流量为0.65m³/s，低压水熄焦的时间为45s；高压水的压力为65KPa，流量为2.23m³/s，高压水熄焦的时间为46s。

4、将步骤3打水熄焦后的焦炭置于晾焦台上，并进行雾化熄焦，具体的，

雾化熄焦过程中，对于未熄灭的红焦进行温度测量，其温度为600℃，向红焦喷出由体积分数为35％的空气和体积分数为65％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降低至400-500℃时，采用体积分数为45％的空气和体积分数为55％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至300-400℃，采用体积分数为65％的空气和体积分数为35％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至200-300℃，采用体积分数为65％的空气和体积分数为35％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至150-200℃，采用体积分数为75％的空气和体积分数为25％的水滴组成的雾滴进行雾化；

最后自然降温至室温，通过运焦皮带将晾焦台上的湿熄焦炭运往高炉使用。

实施例5

实施例5提供了一种红焦熄焦方法，以某焦化公司7米高碳化室的焦炉为例，具体如下：

1、对熄焦车车身密封系统进行检修更换，减少车身漏水，节省熄焦用水，确保红焦不被过多的水浸泡。

2、将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，同时对熄焦车内各部位的焦炭厚度进行测量，结合以下公式调整阀门开度。

各部位阀门开度＝各部位焦炭的厚度÷熄焦车内最大焦炭厚度×100％

熄焦车中心线上从一侧到另一侧焦炭平均分布的4个点的焦炭厚度分别为0.56m、2.45m、2.35m、0.93m，熄焦车内最大焦炭厚度为2.45m。

调整结果为：从一侧到另一侧设置的4个阀门的开度分别为23％、100％、96％、38％，保障了中间和机侧熄焦水量，使水柱能够穿透焦炭层直达底部。

3.将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，并通过顶部的水管打水熄焦，打水熄焦依次为低压水熄焦和高压水熄焦，其中低压水的压力为13KPa，流量为0.38m³/s，低压水熄焦的时间为46s；高压水的压力为68KPa，流量为1.09m³/s，高压水熄焦的时间为46s。

4、将步骤3打水熄焦后的焦炭置于晾焦台上，并进行雾化熄焦，具体的，

雾化熄焦过程中，对于未熄灭的红焦进行温度测量，其温度为600℃，向红焦喷出由体积分数为35％的空气和体积分数为65％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降低至400-500℃时，采用体积分数为45％的空气和体积分数为55％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至300-400℃，采用体积分数为65％的空气和体积分数为35％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至200-300℃，采用体积分数为65％的空气和体积分数为35％的水滴组成的雾滴进行雾化；

随着雾化熄焦的进行，当温度降至150-200℃，采用体积分数为75％的空气和体积分数为25％的水滴组成的雾滴进行雾化；

最后自然降温至室温，通过运焦皮带将晾焦台上的湿熄焦炭运往高炉使用。

对比例1

对比例1提供一种传统的红焦熄焦方法，以该焦化公司6米高碳化室的焦炉为例，具体如下：

1、对熄焦车车身密封系统进行检修更换，减少车身漏水，节省熄焦用水，确保红焦不被过多的水浸泡。

2、将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，从一侧到另一侧设置的4个阀门的开度分别为100％、100％、100％、100％。

3.将炼焦炉冶炼后的红焦置入步骤1的熄焦车中，并通过顶部的水管打水熄焦，打水熄焦依次为低压水熄焦和高压水熄焦，其中低压水熄焦的压力为13.8KPa，低压水熄焦的时间为20s；高压水熄焦的压力为48.3KPa，高压水熄焦的时间为75s。

4、将步骤3打水熄焦后的焦炭置于晾焦台上，对少量红焦采用高压水管打水熄灭。

5、最后自然降温至室温，通过运焦皮带将晾焦台上的湿熄焦炭运往高炉使用。

表1

由表1中的数据可知，采用本发明实施例1-5提供熄焦方法，可使得焦炭中的水分含量控制为3.25-3.45％，水分含量低，提高了焦炭的质量，且水分最大值为4.5-4.9％，水分最小值为2.1-2.5％，波动幅度降低，水分更均匀，由于保障高炉稳定顺行，降低焦比和燃料比。对比例1提供的熄焦方法，焦炭中水分的平均质量分数为4.48％，高于本发明实施例1-5，水分质量分数最大值为7.9％，水分质量分数最小值为2.9％，极差为5.0％，高于本发明实施例1-5，水分含量不稳定。

本发明提供了一种红焦熄焦方法，通过低压水和高压水熄焦相匹配，低压水可以使焦炭表面形成一层湿熄焦炭层，低压水时间的延长有效地防止了焦炭飞溅，并将高压水量控制在合适的范围内，使高压水遇到红焦后产生的蒸汽量刚刚好能够熄灭湿熄焦炭层下面的红焦，一方面减少焦炭被大水浸泡的时间，从而减少了焦炭的含水量，另一方面使得焦炭从上到下的水分均匀；并且本发明的打水熄焦和雾化熄焦相匹配，通过雾化熄焦熄灭剩下的红焦，既使焦炭具有更低的水含量，降低吨焦用水量，还可以实现熄焦。本发明通过控制阀门开度使熄焦水在熄焦车内不同部位合理分布，可以使熄焦车内不同部位的焦炭水分含量均匀，避免了车厢内有的部位焦炭因水量大而导致水分高，有的部位焦炭因水量小而导致产生红焦(很多焦化企业为了减少红焦，保障生产的稳定，人为地延长熄焦时间，加大熄焦水量，从而导致焦炭水分偏高)。本发明还提供了一种熄焦装置，通过在晾焦台上的雾化熄焦装置，可以将熄焦车打水熄焦时的熄焦用水量控制在合适的范围内，减少了焦炭被大水浸泡的时间，从而减少了焦炭的含水量(很多焦化企业为了减少红焦，保障生产的稳定，人为地延长熄焦时间，加大熄焦水量，从而导致焦炭水分偏高)。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种红焦熄焦方法，其特征在于，所述方法包括，

对红焦进行打水熄焦，获得第一焦炭；

对所述第一焦炭进行雾化熄焦，获得湿熄焦炭；所述雾化熄焦中，雾滴和第一焦炭温度之间符合下述关系：

当第一焦炭温度≥400℃时，雾滴由体积分数为30-50%的空气和体积分数为50-70%的水滴组成；

当第一焦炭温度≥150℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-80%的空气和体积分数为20-40%的水滴组成；

其中，采用压缩空气作用于水流而获得雾滴，形成所述雾滴的水滴的直径为0.05-0.2mm；

所述打水熄焦包括低压水熄焦和高压水熄焦；所述打水熄焦所用熄焦水管的阀门开度如下：K=（d÷D）×100%，其中，k表示所述阀门开度，d表示所述阀门对应位置的红焦厚度，D表示红焦最大厚度。

2.根据权利要求1所述的一种红焦熄焦方法，其特征在于，所述雾化熄焦中，雾滴和第一焦炭温度符合下述关系：

当第一焦炭温度≥500℃时，雾滴由体积分数为30-40%的空气和体积分数为60-70%的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥400℃且＜500℃时，雾滴由体积分数为40-50%的空气和体积分数为50-60%的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥200℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-70%的空气和体积分数为30-40%的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥150℃且＜200℃时，雾滴由体积分数为70-80%的空气和体积分数为20-30%的水滴组成。

3.根据权利要求1所述的一种红焦熄焦方法，其特征在于，所述当第一焦炭温度为≥200℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-70%的空气和体积分数为30-40%的水滴组成，包括，

当第一焦炭温度为≥200℃且＜300℃时，雾滴由体积分数为65-70%的空气和体积分数为30-35%的水滴组成；

当第一焦炭温度为≥300℃且＜400℃时，雾滴由体积分数为60-65%的空气和体积分数为35-40%的水滴组成。

4.根据权利要求1所述的一种红焦熄焦方法，其特征在于，所述低压水熄焦中，所述低压水熄焦时间为40-50s，所述熄焦低压水的水压为13-14KPa，所述熄焦低压水的流量为0.32-0.72M³/s。

5.根据权利要求1所述的一种红焦熄焦方法，其特征在于，所述高压水熄焦中，所述高压水熄焦时间为40-50s，所述熄焦高压水的水压为43-80KPa，所述熄焦高压水流量为1.06-2.42M³/s。

6.根据权利要求1所述的一种红焦熄焦方法，其特征在于，所述打水熄焦在熄焦塔中进行，所述熄焦塔的碳化室高度为4.3-7.63m。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的红焦熄焦方法对第一焦炭进行雾化熄焦的熄焦装置，其特征在于，所述熄焦装置包括，

多个测温仪，用于测量所述第一焦炭的温度并发出温度信号；

多个相对设置的雾化管道，每个所述雾化管道均设置有多个雾化喷头，用于提供雾滴；

自动控制阀，每个所述雾化喷头对应设置有一个所述自动控制阀，每个所述测温仪对应设置有一个所述自动控制阀，每个所述自动控制阀设置于所述雾化管道上，每个所述自动控制阀用于控制对应的所述雾化喷头喷出雾滴的组成；

控制器，所述控制器用于接收多个所述测温仪的温度信号，并根据所述温度信号向对应的所述自动控制阀发出指令，所述温度信号和所述指令之间符合下述关系：

当温度信号为第一焦炭温度≥400℃时，指令为自动控制阀进行调整使对应的雾化喷头喷出由体积分数为30-50%的空气和体积分数为50-70%的水滴组成的雾滴；

当温度信号为第一焦炭温度≥150℃且＜400℃时，指令为自动控制阀进行调整使对应的雾化喷头喷出由体积分数为60-80%的空气和体积分数为20-40%的水滴组成的雾滴。

8.根据权利要求7所述的一种熄焦装置，其特征在于，所述熄焦装置还包括盖子，所述盖子固定设置于多个所述测温仪以及多个所述雾化管道的上面。

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