论炼焦炉生产操作与调火技术

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1、1论炼焦炉生产操作与调火技术论炼焦炉生产操作与调火技术本文重点介绍出炉操作与焦炉调火。出炉操作包括装煤、推焦、熄焦和筛 焦操作。焦炉调火包括温度、压力制度的确定与调节，流量（加热煤气量、空 气量、废气量）的供给与调节。同时由于加热煤气的种类不同，即用焦炉煤气 或贫煤气加热，因而调节手段、方法有所不同。焦炉加热设备（含煤气设备、 废气设备与换向设备）的正常运行，又是确保煤气、空气、废气进入正常合理 调节的前提。一、 焦炉机械出炉与操作焦炉机械包括装煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车，他们被称为四大车。捣 固焦炉包括装煤推焦车、消烟车、拦焦车和熄焦车。四大车相互配合以完成焦 炉的装煤、出焦操作。(一)焦

2、炉机械四大车的工作程序、设备组成、钢架结构、走行装置、配电系统、气动系 统与司机室等有关细节。本文重点介绍出炉操作实现机械化、自动化的主要方 向，其内容包括： 1、 四大车的进一步机械化，使用一点定位推焦车、拦焦车与装煤车。我国 6 米大容积焦炉均以使用五炉距一点定位车。进十年设计的 4.3 米焦炉也均采用 五炉距一点定位推焦车。 2、使用炉门、炉门框清扫机。目前有机械化清扫装置清扫机，炉门采用弹簧门 栓、敲打刀边炉门，以提高密封性。 3、 上升管、桥管实现机械化操作，均由装煤车完成各项工作。 4、 出焦操作联锁有电联锁， 射线联锁、磁感应定位载波信号联锁、激光定 位等。三大车炉号显示联锁装置

3、在我国均有使用。 5、 尾焦处理装置有斜槽式和链板式运输机等。 6、 焦台放焦机械有刮板机式、小车压下式和给料机式等。 7、 四大车的全自动化操作。装煤车、拦焦车、熄焦车三车全自动，无人操作； 对推焦车实行联锁式控制，有一个人操作。由控制中心输入操作程序，使无人 操作的三车自动行走到预定碳化室出焦炉号，当确认与有人工操作的推焦车所 达到的出焦炉号一致并处于动作状态时，就可按所编制操作程序自动进行推焦。8、 采用液压装置，可使操作更可靠、轻便、紧凑、动作快、容易调节、操纵 方便。 9、 采用变频调速行走机构。 （二） 装煤与推焦 对装煤的要求是装满、装平、装实、装匀。在装煤过程中尽可能做到少冒

4、烟、少冒火、少喷煤，减少环境污染。现代室式焦炉，煤料炼成焦碳是在沿炉 组方向与燃烧室相并列的碳化室内进行的。不同类型的焦炉有不同的炉孔数和2容积，为使焦炉均衡生产，保证各碳化室结焦时间一致，整个炉组实现准时出 焦，要随时保持机械设备的良好状态，因此应按一定的推焦顺序指定推焦、装 煤和检修计划。 1、推焦串序 一座（或一组两座）焦炉各个碳化室装煤、出焦的次序，叫推焦串序。目前采 用的有 9-2，5-2，2-1 推焦串序。其通式为 m-n,其中 m 代表一座或一组两座焦 炉所有碳化室划分的组数（笺号） ，即相临两次推焦相隔的炉孔数；n 为两趟笺 间对应碳化室号相隔的数。 2、炼焦生产中的几个时间概

5、念 推焦时间：推焦杆头接触焦饼表面开始的时间（指瞬间时间） 。 装煤时间：平煤杆伸入小炉门开始进行平煤操作的时间（指瞬间时间） 。 装煤操作时间：装煤车打开闸板下煤至推焦时间的间隔。 结焦时间：煤料在碳化室内的停留时间，即指由装煤时间和分段时间至推焦时 间的间隔。 操作时间：分为三种，即单炉操作时间、全炉操作时间和分段检修时的每一段 操作时间。 A 单炉操作时间：相临两个碳化室从推焦（或装煤）至推焦（或装煤）的时间间 隔，按目前机械化、自动化的水平，因此时间为 8 分钟到 12 分钟。 B 每一段操作时间：检修结束后第一炉的推焦至即将检修前出完最后一炉的推焦 时间间隔，即在两次检修之间的一段所

6、出炉孔数，在乘以单炉操作时间的间隔。C 全炉操作时间：在一个周转期间内各段操作时间之和。 碳化室处理时间：碳化室从推焦至装煤的一段时间间隔（空炉时间） 。应将起于 单炉操作时间区别清楚。 周转时间（又称小循环时间）：某一碳化室从推焦（装煤）至下一次推焦（装 煤）的时间间隔。 3、循环检修推焦计划 为均衡生产，必须定期检修，通常采用循环检修推焦计划组织出炉操作。 循环检修推焦计划按月编制，其中规定焦炉每天及每班的操作时间、出炉数和 检修时间。实际上，当周转时间和 24 小时可取最小公倍数时，只要安排一个大 循环的计划，就可以重复使用。大循环指不同日期在相同时间推同号碳化室的 间隔时间，亦即小循环

7、时间开始重复的时间间隔。一个大循环时间（h）=大循 环所需天数24（h）=大循环中包括的小循环数周转时间（h） 因此，大循环所需时间可由 24 与周转时间的最小公倍数求得当周转时间不为整 数时，可将小时与周转时间换算为分钟数以后，再由分钟数的最小公倍数 求出） 。 （三）熄焦和筛焦 熄焦方式目前有湿法与干法熄焦之分，湿法熄焦又有常压和压力熄焦的区 别。近年来采用分段湿法熄焦，使焦碳中水分明显下降，且很稳定，对高炉正 常运行与节能十分明显。湿法熄焦最近几年的主要主要改进有熄焦塔的结构， 在塔的上部增加除尘装置和增加排气筒的高度，塔的形式也出现多种，其目的3是为了减轻大气污染，回收焦粉。湿法熄焦操

8、作的要点是再熄透焦碳的前提下 降低和稳定焦碳的水分。焦碳筛分主要按不同部门要求进行分级，一般分为 40 毫米，40 毫米25 毫米，25 毫米10 毫米，小于 10 毫米等级，通常大于 25 毫米粒级称为冶金焦，供高炉用；25 毫米10 毫米粒级焦碳又称焦丁，主要用 做汽化焦和小高炉用焦；小于 0 毫米以下的称为焦粉，通常用于烧结。 二、焦炉加热制度 为了确保焦碳在规定的结焦时间内沿高向、长向均匀成熟，必须制定和严 格执行焦炉的加热制度，并结焦时间、装煤量、装煤水分、加热煤气、气候等 实际条件的变化，对焦炉加热制度进行及时的调节。焦炉加热制度的主要内容 有温度制度、压力制度、与流量（煤气、空气

9、、废气）的供给与调节制度。 温 度制度有焦饼中心温度、直行温度、冷却温度、横排温度、炉头温度、蓄热室 顶部温度、小烟道温度、炉顶空间温度及炉墙温度。压力温度有碳化室底部压 力、看火空压力、蓄热室顶部吸力、小烟道吸力及蓄热室阻力。以上各项俗称 九温五压。 （一）温度的确定与测定 1、 焦饼中心温度 结焦末期焦炉碳化室中心断面处焦碳的平均温度。它是判 断全碳化室是否成熟的一种指标，是焦炉的横排温度与高向加热的综合体现， 也是确定燃烧室标准火道温度的依据。 焦饼中心温度的测定和计算方法见热平 衡。通常规定推焦前 30 分钟（与热平衡略有区别）焦饼中心温度为 9501050作为焦饼成熟的标志，实际生产

10、往往高于此值。因此再配煤条件不变的前提下，若焦饼中心温度降低 2530,标准火道温度需降低 10左右。规定 每年测定一次。但在结焦时间改变 1 小时以上、配煤比变动、更换加热煤气以 及需要调整标准火道温度时，需要测定此项温度。 2、 冷却温度 为了将换向不同时间测定出的立火道温度均换换算为换向后 20s 的温度（这时温度最高） ，以便比较全炉温度的均匀性与稳定性，并防止超 过极限温度（即 1450）必须测出换向期间下降气流测温火道的下降量，即为 冷却温度。 冷却温度必须在焦炉正常生产和加热制度稳定的情况下测定。当推 焦串序为 92 或 21 时，应选择 9 个10 个相连的燃烧室，52 串序，

11、应选择 5 个6 个相连的燃烧室。分别在机侧、焦侧测温火道内进行，测温地点为两个 斜道口与焦炉煤气烧嘴之间，测量人员为 4 人或 6 人。 在正常条生产件下，规 定每半年测定一次（以春季、秋季为宜） 。在结焦时间改变 1 小时，换向时间改 变，换用加热煤气及加热制度等有较大变化时，需测定冷却温度。 3、 标准温度与直行温度 标准温度是机、焦两侧温度温火道平均温度的控 制值。它是在规定结焦时间内保证焦饼成熟的主要温度指标。确定温度指标的 依据是焦饼中心温度，即在规定的结焦时间下，根据实测的焦饼中心温度来确 定标准火道温度。标准温度与炉型、配煤水分、加热煤气种类有关。 直行温度 是指全炉机侧、焦侧

12、测温火道温度，代表全炉的温度，是直接影响焦碳成熟的 主要参数。其测定方法为：在换向后 5 分钟（或 10 分钟）开始测量。测量顺序 应固定不便，一般从焦侧交换机侧端开始测量，由机侧返回交换机端。每隔 4 小时测一次，一天三班共 6 次。测定速度要均匀，1 分钟测 10 个11 个为宜。 每次将实测数值按各侧不同时间测量的温度分段加冷却温度校正值，将各侧温 火道温度均匀校正到换向后 20s 时的温度。 4、 横排温度 是指焦炉同一燃烧室各火道的温度，是检验沿燃烧室长向温度4分布的合理性，保证焦饼均匀成熟的测调项目。测定方法；因为同一燃烧室相 邻火道时间及短，且只需了解同一燃烧室各火道温度相对的均

13、匀性，所以测出 的温度不需要加冷却温度校正值。为避免交换后温度下降对测温的影响，故每 次均按一定的顺序进行。单号燃烧室从机侧到焦恻，双号燃烧室从焦侧到机侧。 同时交换后 5 分钟（或 10 分钟）开始测量。 5、 边火道温度（炉头温度） 边火道温度是指焦炉燃烧室两侧的端火道温度。测定方法：在交换后 5 分钟开始测量，每次测量顺序应一致，通常由焦侧交换 到机端开始，从机侧返回，两个换向测完。测定值不需换算为冷却温度值。 增 加炉头供热的方法，用焦炉煤气加热时，需疏通并严密封堵炉头火道的砖煤气 道，用焦炉煤气加热时，可采取措施用焦炉煤气对边火道进行补充供热，改进 蓄热室封墙和废气盘两叉部的保温措施

14、，以提高严密性，对提高边火道温度有 明显的效果。 6、 蓄热室顶部温度 测定蓄热室顶部空间温度，是为了检查蓄热室温度是 否正常，并及时发现蓄热室有无局部高温漏火、下火等情况。对硅砖蓄热室， 顶部温度不得超过 1320，黏土砖蓄热室顶部温度不得超过 1250。 测定方 法：蓄热室温度的测点一般选在最高温度处。当用焦炉煤加热时，测量上升气 流蓄热室，交换后（通常是交换后 5 分钟）立即开始测量，因为测量不得少于 1 次。测量后分别计算机侧、焦侧的(平均温度除端部蓄热室外)并指出蓄热室的 最高和最低温度。 7、 小烟道温度 小烟道温度即废气排除温度。测量该温度主要是为了检查 蓄热室的交换情况是否良好

15、，并发现炉体不严密而造成漏火、下火等情况。测 定方法：将 500水银温度计插入上升气流的废气盘测温孔中，查入深度为小 烟道全高度的 3/5 处。在下降气流换向前 5 分钟10 分钟时读数（要注意先读数， 后抽出体温计） ，并求出平均数，指出最高、最低温度。烧高炉煤气时，插拨温 度计应在下降气流时进行，每月测一次。 8、 炉顶空间温度 炉顶空间温度是指焦炉碳化室炉顶空间粗煤气温度。测 定方法：在碳化室内结焦过程达 2/3 时，用电热偶测定机侧第一个装煤口的炉 顶空间中心处的温度，双集气管焦侧用同样的方法测定。热电偶插入后 15 分钟 才可读数。炉顶空间温度控制在 80030，不应超过 850。每

16、季一次，结 焦时间改变 1 小时或配煤比变动很大时也侧一次。通常与焦饼中心温度的测定 同步进行。 9、 碳化室墙面温度 该温度一般与焦饼中心温度同时测量，间接观察燃烧 室上下温度分布情况。推焦后关好两侧炉门，打开上升管盖。用红外测温仪测 量与焦饼中心温度高度相同的两侧墙面温度。测量时除测温的装煤空盖打开外， 其他炉盖应关好。也可以从机侧、焦侧炉门处用红外测温仪测定。 采用这种方 法，克服了以往只能测定炉墙若干个点的局限性，而能得到整个炉墙的热量分 布图，由计算机处理，将碳化室墙细分成不同温度的格点，即可鉴别和绘制出 确切的温度值以及高向、长向的热量分布，并可在一个周转时间内测完全炉碳 化室墙面温度。 （二）压力制度的确定和测定 确定压力制度时，必须遵循下列原则： 1、整个结焦时间内碳化室底部压力应为正压； 2、碳化室底部压力在任何情况下（正常生产、改变结焦时间、停止加热等） ， 均应大于相邻同标的燃烧系统压力和大气压力； 53、在同一结焦时间内，沿燃烧系统高度