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刘 强 王学芹 付 艳 廖峰云 易新兰
(江西省、新余市、新余钢铁集团有限公司焦化厂)
摘 要 结合新余钢铁集团公司焦化厂90t/h干熄焦生产实际,介绍了干熄焦生产过程中由于循环风量与排焦量不相匹配,易发生斜道口焦炭浮起故障,对生产和安全都构成很大的影响。所以对于循环风量与排焦量的加减提出了线性分析,改进后的实际生产也更加稳定,科学的处理方法大幅缩短故障处理时间,从而保证了干熄炉安全、稳定运行,提高了经济效益建议。
关键词 干熄焦 焦炭浮起 斜道口
在干熄焦正常操作中,循环风量应与排焦量相匹配。当排焦量增大时,循环风量也应该增大,但每次增加循环风量的幅度不能太大;如果一次增加的循环风量过大,当循环气体流经干熄炉冷却段,从斜道口进入环形烟道时,会吹起斜道口中的一部分焦炭。吹起焦炭后形成的空间由旁边的焦炭填充,就会形成斜道口焦炭堆积过高,造成焦炭表面升高,即出现所谓的干熄炉焦炭悬浮现象,该现象发生后,斜道口阻力会变大,并且在循环风机转速不变的情况下,循环风量会减少,锅炉入口温度以及排焦温度都会升高,如果不能及时处理,随着风量继续增加,中小焦块经环形烟道后进入一次除尘器,造成一次除尘器排灰不畅,一次除尘器中大量焦粉会被循环气体带入锅炉,冲刷炉管造成危害。而且因斜道口焦炭表面上升,循环气体阻力变大,会影响整个气体循环系统的压力和温度的平衡,对于干熄焦的正常生产造成严重影响。
1 存在问题
以前一旦确认斜道口发生焦炭浮起现象,便立即通知焦炉停止出焦或倒用湿法熄焦,然后再进行下一步处理。经过多次现场处理后我们发现在处理过程中存在以下缺点:
(1)每次处理焦炭浮起到干熄炉完全恢复需8h,严重影响到干熄率的提高;
(2)造成锅炉发电被迫中断,直接影响经济效益提高。期间,由于停止干熄作业,为满足下道工序生产则必须改用湿法熄焦,倒用湿法熄焦后,会导致冶金焦质量下降和炼铁产能下降以及焦比增加,另外采用湿法熄焦后还会造成焦炉生产用水急增,同时排放到大气中的污染物也随之增加;
(3)干熄炉系统温度产生剧烈变化对干熄炉炉体耐材会产生一定程度的损坏;
(4)干熄系统温度、压力各项参数以及生产平衡被打破,易诱发事故产生。
2 改进工艺原理
利用重力和焦炭自身摩擦力作用,加大排焦量的同时合理减少循环风量,迅速将料位下降到斜道口上沿位置,并合理控制排焦温度≤200℃,从而改变斜道口焦炭浮起状态。
见图1:

3 改进措施
利用检修前合理将干熄炉料位控制在斜道口以上2~2.5m处,检修开始即快速加大排焦量,同时合理减少循环风量,循环风量85000m3/h逐渐降到40000m3/h,同时加大排焦量连续排焦,并合理控制排焦温度≤200℃,致使料位快速下降到斜道口上沿300~500mm部位,在焦炭自身重力和摩擦力作用下,斜道口焦炭浮起现象得到有效改善。经过改进后的处理方法有以下几个优点。
(1)经济效益显著。以往处理焦炭浮起从干熄炉停产到完全恢复需要7h左右,按正常时每小时发电16000kWh,工业用电每度0.761元/kW,以去年处理6次焦炭浮起计算,每年节省经济效益=6×5.5×16000×0.761=401808元/年。其中还不包括焦炭湿熄后,引起的炼铁产能减少和焦比增加带来的延伸经济损失;
(2)充分利用焦炉检修空隙,处理时间较短。采用该方法后,一般情况下处理焦炭浮起1.5h左右,大大节省了处理时间;
(3)在处理焦炭浮起过程中,干熄炉炉温没有发生温度聚变,不会对干熄炉炉体耐材的损坏;
(4)安全可靠,操作简单,不会破坏斜道口调节砖的分布。

4 巩固措施
(1)在处理焦炭浮起过程中我们发现90t/h干熄焦一次循环风量过大是产生焦炭浮起的主要原因,根据现场多次实践,一致确认90t干熄焦气料比≤1250m3/t比较符合现场要求。
(2)在一次循环风量的操作上,将循环风机变频器的调节模数由1%精确到0.1%,使风量的增减更加精确,防止焦炭浮起。
(3)将焦炉操作时间由7h检修2h改为3.5h检修1h,连续稳定排焦使循环风量波动频率相对减少,避免风量剧增剧减形成焦炭浮起。
5 效果分析
我们把处理干熄炉焦炭浮起方法改进前后5个月的焦炭质量、发电量、干熄率等指标做了对比,为干熄焦组织生产提供了第一手的数据。

通过指标对比可以看出,各项指标较以前有了明显提高或改善。本操作方法在我车间实施以来,能够安全可靠,及时快捷地解决困扰生产的难题,实现干熄焦整体工艺稳定顺行,继而提高了干熄炉的作业效率,使得焦炭质量、锅炉发电有了进一步的提高,同时也延长了干熄炉的使用寿命。
6 结语
有效控制循环风量与排焦量相匹配,确保料位保持在系统动态平衡的稳定区间内波动,是减少干熄焦斜道口发生焦炭浮起的最佳措施;另外装入量与排出量必须保持平衡,保持排焦量稳定是保持系统稳定平衡的关键,只有系统稳定,才能达到稳定生产和提高经济效益的目的。
7 参考文献
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[2] 烟台小钢联炼铁厂.13m小高炉降低焦比试验和分析[J].钢铁,1978,(1)3~11.
[3] 潘立慧,魏松波,梁治学,等.干熄焦技术[M].北京:冶金工业出版社,2005:251-277.
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