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淺談頂裝焦爐的改造

文檔作者：成耀武楊邵鴻文檔來源：本溪北營鋼鐵(集團)股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年10月31日
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第6期 煤質技術 2010年11月
淺談頂裝焦爐的改造
成耀武，楊邵鴻
(本溪北營鋼鐵(集團)股份有限公司，遼寧本溪117017)
摘 要：剖析了頂裝焦爐改造為搗固煉焦爐后在運行過程中出現的問題，提出了相應的改進措施。
關鍵詞： 頂裝焦爐； 搗固焦爐；改進措施
中圖分類號：TQ522．15 文獻標識碼：B 文章編號：1007—7677(2010)06—0048—03
Discussion Oil the modification of top loading coke-oven
CHENG Yao—wu．YANG Shao—hong
(Benxi-Beiying Iron&amp;amp; Steel，(Group)Corporation Ltd．，Benxi 117017，China)
Abstract：The problem in the operation process after top—loading coke oven was refromed to tamping coke oveFl was analyzied，and
the corresponding improvement measures were proposed．
Key words：top—loading coke oven；tamping coke oven：improvement measures
隨著鋼鐵工業迅速發展，大中型鋼鐵企業不斷
建設現代化大容積高爐，高爐大型化要求焦炭質量
日益嚴格，而優質煉焦煤資源日趨枯竭。因此，許
多企業紛紛將原有頂裝煉焦焦爐改為搗固煉焦爐以
擴大煉焦原料煤資源，用以減少肥、焦煤用量，緩
解優質煉焦煤資源緊缺，同時有利于降低煉焦配煤
成本 。
本溪北營鋼鐵公司焦化廠生產二區2座65孔
JN43—804型頂裝焦爐(3、4號，炭化室寬450 film)
于2008年9月改造為搗固頂裝兩用焦爐。通過總
結2年來運行過程中存在的問題及解決辦法，以供
同行借鑒參考。
1 存在問題
1．1 煤餅高寬比不理想容易塌煤餅
頂裝炭化室高4 300 mm、寬450 mm，焦爐改
造為搗固煉焦，煤餅尺寸390 mm×4 000 mm×
12 800 mm，高寬比為9．6；炭化室高4 300 iTlm的
原設計搗固焦爐炭化室高寬比為8．6_2 。因此，前
者煤餅穩定程度降低，容易塌餅。
1．2 配煤水分較難控制易塌煤餅
頂裝焦爐對配煤水分基本沒有要求；搗固焦爐
配煤水分要求波動范圍較小，為9％～11％ ，超出
范圍煤餅易倒塌或掉頭率增加。
1．3 相對容易出現難推焦
搗固裝煤堆密度大，膨脹壓力大，配煤比波動
容易出現難推焦。如爐溫控制略微波動，容易出現
生焦或過火，易難推焦。
48
1．4 焦爐爐墻損壞加重
改搗固煉焦后炭化室機焦兩側爐墻容易剝蝕或
出現熔洞；搗固加煤時續煤板容易損壞炭化室墻第
一層磚形成拉溝和炭化室底層磚磨損嚴重。
1．5 加熱制度沒有規范和標準。爐溫較難控制
頂裝焦爐改搗固煉焦爐，因焦爐格子磚及算子
磚排序已經固定，所以僅能靠操作人員來改變和建
立加熱制度，且沒有現成經驗參考，爐溫控制存在
風險。
1．6 環境污染控制不好將加重
搗固煉焦煤餅從機側加入，機側爐門沒有封閉
裝置直接對大氣，裝煤時冒煙冒火相對比較嚴重。
2 改進措施
2．1 克服高寬比塌餅
通過延長搗固時間增加煤餅堆密度增強煤餅的
穩定性。搗固時間可以根據配煤水分、配煤細度適
時調整5 min-8 min不等，大大克服塌煤餅現象。
選擇最優品牌搗固機、增加搗固錘質量、提升
搗固機搗固頻率均能達到增加煤餅堆密度、增強煤
餅穩定性的效果。
2．2 配合煤水分控制
搗固煉焦配煤水分露天煤場較難控制，特別是
出現連陰雨天，煤場水分根本無法控制。一般情況
要采取預見性的煤倉穿插上料：即一半煤倉沒澆到
雨上料，一半煤場現上料。另一種情況下，天車挑
大堆上料，盡可能取水分較小的上層瀝水煤上料。
具備條件應建筑煤場防雨大棚或儲配一煤倉，
第6期 煤質技術 2010年11月
以此來杜絕夏季大雨和冬季大雪造成的配合煤水分
過大。
配合煤水分在春秋季節，時有發生小于9％現
象，此時在粉碎機前均設置加水設施，崗位工應及
時加水調整配合煤水分。
2．3 避免搗固煉焦難推焦
(1)合理控制配合煤質量，特別是收縮度和揮
發分，保證配合煤收縮度(X 值)在30 mm～
40 mm、控制配合煤揮發分29％431％。
(2)合理控制煤餅堆密度，主要通過調整放煤
批次和砸煤時間控制，要求煤餅高向堆密度盡量一
致，煤餅堆密度最佳值1．05 t(干)／m。～ 1．08 t
(干)／m。。
(3)避免頻繁切換加熱煤氣或頻繁調整結焦時
間。
(4)及時處理炭化室掛結的游離碳。炭化室上
部游離碳厚度不得大于300 mm，爐墻面掛結的游
離碳厚度不得大于10 mm。
(5)嚴格控制煤餅尺寸。炭化室寬450 mm，
煤餅寬390 mm，最好調到380 mm。另外，煤餅
高度也要適當，450 mm寬炭化室煤餅高最好在
3 900 mm～4 000 mm。煤餅太低，爐頂空間溫度
高，煤氣易裂解；爐頭溫度高，容易塌焦。煤餅太
高，容易塌餅；并會影響荒煤氣的正常導出。
(6)嚴格控制亂簽出爐數量，出現亂簽要及時
歸簽。
(7)推焦桿變形及時處理，嚴重時更換。
(8)炭化室爐墻變形要及時處理。
2．4 加強焦爐爐墻保護
(1)加強焦爐四大車操作規范的管理。推焦大
車、攔焦車、除塵車堅決不允許提前摘爐門。除塵
車吸力一定要按規程指標控制。
(2)爐墻和火道出現竄漏要及時用泥漿噴補。
(3)炭化室墻面剝蝕、熔洞、底層磚磨損以及
第一層磚拉溝均可通過陶瓷焊補有效處理，按陶瓷
焊補標準作業程序進行日常陶焊維護工作即可。
2．5 頂裝焦爐改搗固煉焦加熱制度的確定
頂裝焦爐改搗固煉焦加熱制度的確定沒有規范
和標準，需結合搗固煉焦和頂裝焦爐特點，根據實
際生產情況確定。焦爐煤氣加熱橫排溫度好控制，
可直接更換孔板或噴嘴，但其火焰短高向的加熱均
勻性差，焦餅下部溫度容易偏高過火。用高爐煤氣
加熱時，火焰長高向加熱性好，需合理使用孔板和
風門開度。同時需增加測量直行和橫排的次數，以
便準確掌握全爐溫度。
以下是頂裝改搗鼓前、后焦爐燒高爐煤氣時的
加熱制度及機上大彈簧噸位情況。
2．5．1 煉焦爐標準溫度
不同周轉時間下的標準溫度，見表1。
表1 頂裝焦爐改搗固煉焦爐后標準溫度
注：周轉時間縮短時機焦側溫差也應適當縮小，甚至可以機側
高于焦側。
2．5．2 煉焦爐孔板和風門
改搗固前后的煉焦孔板和風門，見表2。
表2 孑L板和風門情況
注： 以高爐煤氣加熱為例，數據為平均值。
2．5．3 煉焦爐焦餅中心溫度和空間溫度
焦餅中心溫度和爐頂空問溫度，見表3。
表3 焦餅中心溫度和爐頂空間溫度
注：煤餅堆密度達1．05以上，焦餅下點溫度插測不到。
2．5．4 煉焦爐橫排溫度
煉焦爐橫排溫度，見表4。
表4 煉焦爐橫排溫度
立火道號 周轉時間為23 h時煉焦爐橫排溫度／℃
1 184
1 197～ 1 219
1 222～ 1 230
1 217～ 1 219
1 223～ 1 231
1 222
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第6期 煤質技術 2010年11月
2．5．5 煉焦爐爐頭溫度
高爐煤氣加熱450 mm寬炭化室23 h結焦的
煉焦爐頭溫度，見表5。
表5 北營焦化廠頂裝焦爐改搗固煉焦爐頭溫度
注：為減少尾焦，爐頭溫度要求平均不低于1 lOOl~，最低不
低于9oo~c；為避免塌焦，爐頭溫度最高不高于1 25ot~。
2．5．6 煉焦爐機上大彈簧噸位
改搗鼓后煉焦爐機上大彈簧噸位，見表6。
表6 煉焦爐機上大彈簧噸位
注：改搗固后彈簧噸位要適當增大，平均增加1 t左右。
2．6 減少搗固煉焦冒煙措施
2．6．1 改搗固煉焦初期煙囪冒黑煙處理措施
根據該廠頂裝焦爐改搗固煉焦經驗，處理煙囪
(1)加煤后及時將兩側看火孔蓋打開，釋放竄
漏煤氣。
(2)集氣管壓力調高，控制在150 Pa~200 Pa，
在不切換煤氣和調整周轉時間條件下，15天～20天
內煙囪不再冒黑煙。
2．6．2 搗固加煤送煤餅時機側冒煙嚴重改進措施
消煙除塵車運行情況較好時，煤餅進入2／3時
焦爐機側爐門頂部開始冒黃煙，直到續煤板撤回，
冒煙時間約2 min。根據該廠頂裝焦爐改搗固煉焦
經驗，改進措施有：
(1)在裝煤車上安裝有活動的爐門密封框，裝
煤過程中，依靠可變形的密封設備，使煤餅和爐門
框之間充分密封，減少煙塵外泄。
(2)在機側爐門設置爐頭吸煙塵裝置，導入消
煙除塵車燃燒掉，減少爐門上部煙塵的外冒。
3 結 論
(1)從該廠頂裝焦爐改搗固煉焦生產運行情況
看，4．3 m炭化室頂裝煉焦焦爐改為搗固煉焦焦爐
可行。
(2)4．3 m炭化室頂裝焦爐改為搗固煉焦的操
作和維護均存在或大或小的問題，只要操作和維護
的措施得當，存在問題均能得到較為有效的解決。
(3)該廠頂裝焦爐改搗固煉焦生產焦炭質量，
冒黑煙主要從兩方面著手： 見表7。
表7 北營焦化廠生產二區2009年及2010年1月～6月份焦炭質量
注：揭崮爍焦。
由表7可以看出，該廠搗固焦完全能夠達到
GB／T 1996-2003二級焦技術指標，除灰分、CRI
外，其他指標均可達到GB／T 1996-2003一級焦
技術指標。按此質量指標完全能夠滿足2 000 ITI。
級高爐要求，國外已有鋼鐵企業在2000 m。級高爐
使用搗固焦，國內攀鋼、昆鋼正在嘗試。
(4)該J一搗固煉焦配煤成本比頂裝煤煉焦低
50元／t~100元／t(受煉焦煤市場價格影響，特別
是主肥煤與1／3焦差價)，初步核算，2009年該廠
搗固煉焦平均節約配煤成本約54．29元／t。
5O
參考文獻：
[1] 鄭文華．搗固煉焦技術的發展和應用EJ3．河南冶
金，2008， 16 (1)．
[2] 姚兆章．煉焦學(第2版)EM3．北京：冶金工業出
版社， 1995．
作者簡介： 成耀武(197卜)，男，遼寧本溪人， 工程師，一直
從事煤化工技術管理工作。
(收稿日期：2010 08—23)

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