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1、煉焦技術(shù)分析及爐體早衰原因探討1 前言 焦?fàn)t是復(fù)雜的熱工設(shè)備,為了延長(zhǎng)焦?fàn)t使用壽命,避免過(guò)早損壞,研究其損壞原因,制定防范措施是十分必要的。本文對(duì)煉焦技術(shù)制度的要點(diǎn)進(jìn)行分析研究,歸納總結(jié)出造成焦?fàn)t早衰的原因,并提出了相應(yīng)防治措施。2 焦?fàn)t技術(shù)制度的分析2.1 加熱制度焦?fàn)t加熱制度,是為了使各個(gè)炭化室的焦餅在規(guī)定結(jié)焦時(shí)間內(nèi),沿長(zhǎng)向和高向均勻加熱,保證焦餅成熟而制定的一項(xiàng)焦?fàn)t技術(shù)制度,它包括溫度制度、壓力制度與煤氣流量和空氣量的供給等。溫度制度指標(biāo)準(zhǔn)溫度、橫排溫度、爐頂空間溫度、爐頭溫度、焦餅中心溫度、小煙道溫度、蓄熱室頂溫度等。壓力制度指炭化室底部
2、壓力、看火孔壓力、蓄熱室頂部吸力和煙道吸力等。2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)溫度的確定一座焦?fàn)t有多個(gè)立火道,為了均勻加熱,便于檢查、控制全爐溫度,在每個(gè)燃燒室的機(jī)、焦兩側(cè),根據(jù)燃燒室立火道數(shù)目和裝煤孔數(shù)等條件各選擇一個(gè)立火道為測(cè)溫火道,其溫度分別代表機(jī)、焦兩側(cè)溫度,這兩個(gè)立火道稱為測(cè)溫火道或標(biāo)準(zhǔn)火道。標(biāo)準(zhǔn)溫度是機(jī)、焦側(cè)標(biāo)準(zhǔn)火道平均溫度的控制值。煉焦生產(chǎn)中,每天每班都得對(duì)標(biāo)準(zhǔn)火道溫度進(jìn)行測(cè)量,用來(lái)控制和調(diào)節(jié)各個(gè)燃燒室所導(dǎo)入的熱量,使焦餅?zāi)茉谝?guī)定的結(jié)焦時(shí)間內(nèi)充分成熟。一般情況下,參考已投產(chǎn)的同類型焦?fàn)t的生產(chǎn)資料來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)溫度,然后根據(jù)實(shí)際測(cè)量的焦餅中心溫度進(jìn)行校正,
3、并檢查所選標(biāo)準(zhǔn)火道是否正確。在日常操作中,應(yīng)加強(qiáng)溫度的調(diào)節(jié),使溫度曲線與每個(gè)加熱火道處的裝煤量相適應(yīng)。否則,會(huì)出現(xiàn)橫排溫度不均勻,有的火道溫度偏高,有的火道溫度則偏低,既影響焦炭質(zhì)量,又易發(fā)生難推焦,危害爐體。此外,還可能使?fàn)t頭溫度不能保證爐子的正常操作,出現(xiàn)對(duì)爐具的損害。2.1.2 爐頂空間溫度焦?fàn)t炭化室頂部空間粗煤氣的溫度即爐頂空間溫度。它受炭化室加熱水平,裝煤平煤后的爐頂空間高度、調(diào)火操作及配煤比等因素影響。爐頂空間溫度過(guò)高,炭化室頂部石墨生長(zhǎng)加快、增多,并導(dǎo)致煉焦化學(xué)產(chǎn)品裂解,產(chǎn)品產(chǎn)率、質(zhì)量和焦?fàn)t煤氣熱值隨之降低,重質(zhì)焦油比例增加,影響焦油
4、與氨水分離,且流動(dòng)性差,容易造成焦油盒及煤氣管道堵塞。過(guò)高的空間溫度還會(huì)使裝煤時(shí)著火,惡化操作,影響裝滿煤。裝煤不滿反過(guò)來(lái)又會(huì)使?fàn)t頂空間溫度更高,形成惡性循環(huán)。爐頂空間溫度過(guò)低,會(huì)導(dǎo)致焦餅上部出現(xiàn)生焦。過(guò)高或過(guò)低的爐頂空間溫度都會(huì)對(duì)爐體造成損害。2.1.3 爐頭溫度燃燒室兩端的爐頭火道受爐門(mén)開(kāi)閉、推焦和裝煤操作等的影響大、散熱多,溫度偏低且波動(dòng)大,常因供熱不足而溫度過(guò)低,導(dǎo)致易出生焦和推焦困難;爐頭溫度過(guò)高,則會(huì)使?fàn)t頭焦過(guò)火,在打開(kāi)爐門(mén)時(shí)發(fā)生塌焦,嚴(yán)重影響操作,損壞護(hù)爐鐵件。爐頭的急冷急熱和內(nèi)外溫差過(guò)大,造成爐頭磚損壞,特別是靠近爐門(mén)、框或保護(hù)板處
5、,由于金屬傳熱快,溫度變化更大,受到的損害也更嚴(yán)重。起初,只產(chǎn)生裂紋和輕度剝蝕,以后裂紋逐漸伸長(zhǎng)、變寬,同時(shí),爐頭頂部也出現(xiàn)一些不規(guī)則裂紋和裂縫,剝蝕則逐漸向深度和廣度蔓延。若管理不當(dāng),鐵件維護(hù)不到位,變形的鐵件會(huì)使?fàn)t頭損壞加劇。隨著裂縫的增多、增大和剝蝕的擴(kuò)大,爐體不斷伸長(zhǎng),曲度增大,爐頭砌體產(chǎn)生變形、錯(cuò)臺(tái)、掉磚,甚至倒塌。2.1.4 集氣管壓力壓力制度確定的原則是,炭化室底部壓力在任何情況下(包括正常操作、改變結(jié)焦時(shí)間,延遲推焦與停止加熱等)均應(yīng)大于相鄰?fù)瑯?biāo)高的燃燒系統(tǒng)壓力和大氣壓力。在未測(cè)炭化室底部壓力之前,可利用式(1)暫定。P集=5+12
6、H(1)H—從炭化室底到集氣管測(cè)壓點(diǎn)的高度,單位為米。再根據(jù)吸氣管正下方炭化室底部壓力在推焦前半小時(shí)是否達(dá)到5Pa來(lái)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到集氣管壓力的波動(dòng)值,就是當(dāng)集氣管壓力最低時(shí)也能保證吸氣管正下方炭化室底部壓力在結(jié)焦末期不低于5Pa,從而保證炭化室壓力在整個(gè)結(jié)焦時(shí)間內(nèi)都大于燃燒系統(tǒng)的壓力,使炭化室墻逢和爐底被石墨密封,保持其嚴(yán)密性。否則當(dāng)負(fù)壓時(shí),空氣漏入炭化室,燒掉焦炭和化學(xué)產(chǎn)品,既會(huì)增加焦炭的灰分,還使化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)量減少,煤氣熱值降低,焦油中游離碳增加。更為嚴(yán)重的是,焦炭燃燒后的灰分在高溫下將侵蝕墻磚,使砌體出現(xiàn)熔洞、渣蝕等危害。但炭化室壓
7、力也不應(yīng)過(guò)高,不然,荒煤氣將從爐門(mén)和其它不嚴(yán)密處漏入大氣,冒煙、著火,燒壞護(hù)爐設(shè)備,惡化操作環(huán)境。2.1.5 燃燒系統(tǒng)壓力指焦?fàn)t看火孔壓力、上升氣流和下降氣流的蓄頂吸力及上升氣流和下降氣流的小煙道吸力,通稱五點(diǎn)壓力。在實(shí)際操作中,以控制看火孔壓力為基準(zhǔn)來(lái)確定燃燒系統(tǒng)的各點(diǎn)壓力。一般要求看火孔壓力在各種周轉(zhuǎn)時(shí)間下均應(yīng)保持-5Pa~5Pa,但應(yīng)選擇正壓還是負(fù)壓,卻有著不同的看法。有的焦?fàn)t把看火孔壓力控制得較高,好處是可減少向火道里落灰,有利于高向加熱。但隨之而來(lái)的害處也是顯著的,爐頂散熱多,不利于測(cè)量溫度和觀察火焰。過(guò)低的看火孔壓力也不足取,如果壓力過(guò)
8、小即負(fù)壓過(guò)大,冷空氣會(huì)被吸入燃燒系統(tǒng),使得燃燒不穩(wěn)定,同時(shí)還會(huì)抽進(jìn)煤粉,危害爐體?？椿鹂讐毫τ煞譄煹牢瓦M(jìn)風(fēng)口開(kāi)度來(lái)控制
