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1、炼焦炉限产或停产时的技术要求王晓琴（山西煤炭职业技术学院，太原030031) 受国际金融危机的影响，钢铁企业出现了全面亏损和全面限产，焦炭市场也出现了前所未有的降价风潮，且由于炼焦煤价格与焦炭价格倒挂，焦化厂也全面亏损。为减少亏损程度，目前大部分焦化厂或停产或限产，以渡过焦炭市场的“寒冬”时期。在限产和停产时期，应对焦炉加强技术管理，为未来的焦炭市场的“春天”打好基础。焦炉限产即延长结焦时间。延长结焦时间和停产保温这两种方法在工艺上是不同的，具体区别为：延长结焦时间的焦炉仍在维持低负荷生产，平均温度一般保持在1200左右，以保证装煤后炉头砖最低温度在硅砖晶型转化点以上，避免炉头砖受到激烈的温度
2、冲击而损坏。焦炉在停产保温阶段，由于不再进行装煤和推焦的操作，因此，焦炉的保持温度略低一些（平均温度约 1050)，这时焦炉保温所需的加热煤气必须由外界供给。1 延长结焦时间大中型焦炉的结焦时间在2022h 下进行低负荷生产，称为延长结焦时间状态下生产。在此阶段， 生产工艺的主要特点是焦炭成熟后仍在炭化室中停留一段时间，然后出焦。 结焦时间愈长，焦炭成熟后在炭化室中的停留时间就愈长。在一个周转时间内，2022h 前是成熟过程，而2022h 后则是保温过程。因此保温期间在工艺管理上，针对不同于正常结焦时间阶段应有技术上的要求。1.1 最长结焦时间所谓最长结焦时间， 是对焦炉本身而言可以达到的最长
3、结焦时间。如果加热煤气由外界供给，则结焦时间的延长幅度可以认为不受限制。如果用本焦炉发生的煤气供热，则最长结焦时间要受到本焦炉煤气发生量的限制。计算表明，当大中型焦炉的生产能力降低至设计能力的10时，仍可以满足上述条件。但是，由于炭化室中的石墨已被烧掉，荒煤气的漏失量增加，因此，从安全角度考虑，生产能力以大型焦炉不低于15为宜，中型焦炉以不低于20为宜。大型焦炉最长的结焦时间约为 100h，中型焦炉约为80h。1.2 炉温控制(1) 标准温度的确定。结焦时间延长至25h 以下时，炉温应基本保持不变。标准温度应控制在 1200，不得低于1150。结焦时间延长以后，由于炭化室硅砖积蓄的热量减少和供
4、热强度降低以及结焦时间的后期保温的影响，而使直行温度波动的幅度较大，其波动的幅度随结焦时间的延长而增大。(2) 横排温度与炉头温度的调节。随着结焦时间的延长，大型焦炉的结焦时间在2024h时，横排曲线开始变形，且随着炉体表面单位时间散失的热量越大，炉头火道散失热量的比例也不断地增加。结焦时间延长到30h 左右时，炉头温度急剧下降，横排曲线变成“馒头”状。正常的结焦时间下，焦炉散失的热量约占炼焦耗热量的10%，随着结焦时间的延长，焦炉散失热量占炼焦耗热量的百分比会相应增加。炉头火道的供热量和其余火道相比，一般要多供应30%40的热量。 因此， 调整横排温度的主要方法是增加炉头的供热量，以满足炉头
5、火道不断增加的散热损失。一般情况下， 炉头温度保持不低于1050。延长结焦时间后，空气过剩系数不可过小，一般不小于1.3，甚至在 2.0 以上，这样有利于改变小烟道温度的降低趋势。炉体温度降低引起的炉体收缩，导致砌体产生裂纹，因此特别应加强砌体的喷补工作。1.3 煤气主管压力的控制如果用焦炉自产的煤气加热焦炉，由于结焦时间延长，会遇到煤气压力降低的情况。此时可采取更换原截面积30%40的小孔板的方法， 使煤气压力保持在5001500Pa的范围内。当结焦时间很长，而煤气压力很低时，还可采用笺号管理方法，即向成焦阶段的炉号供应足够的煤气， 而对在保温阶段的炉号少供煤气。但是，这种方法在管理上很复杂
6、，应做好识别和监督记录，避免造成高温和低温事故。1.4 集气管压力与温度的控制结焦时间延长以后，由于产生的煤气量少，出炉间隔时间较长，致使集气管压力较低，且波动较大。 此时使用鼓风冷凝系统的大循环管可以有效保持集气管的压力，并在装煤前后及时调整大循环管中的循环煤气量，以保持集气管压力的稳定，此期间集气管与鼓风机操作工之间应加强联系。 每炉操作时间不宜过长，以免损坏炉体的严密性。还应均匀出焦，使产生的煤气量均匀，便于保持集气管压力。2 停产保温 焦炉的停产保温亦即焖炉保温。焦炉在焖炉保温阶段，停止焦炭和煤气生产，停产保温所需煤气必须由外界供给，而且，集气管压力降低到难以维持正常的压力。在焖炉保温
7、阶段，要从温度制度、压力制度、炉体密封、 铁件管理等几方面考虑，控制炉温在硅的砖晶体转化点以上， 以免产生较大的收缩，要严密各处的漏缝，以免空气窜入炉体内部降低炉温，损坏砌体。2.1 荒煤气系统的管理(1) 吸气管堵盲板。对停产保温的焦炉，一般采用在型管上堵盲板，使荒煤气系统与鼓风机切断。带焦保温时，当装完最后一炉煤后，随着结焦时间的进行，荒煤气发生量不断减少，到一定时间后（约结焦时间的2/3)，在采用一些措施（如关小闸阀、开大循环管、蒸汽冲压）无法维持集气管的压力前，必须堵上吸气管盲板。 此后产生的荒煤气必须放散烧掉。在最后一炉焦炭成熟后，将上升管翻板关闭，并用铁丝捆住， 再用蒸汽将集气管中
8、的残余煤气进行吹扫。为避免氨水倒流，在保温期间要定期活动翻板。空炉保温时， 要推空所有炭化室的焦炭。当推焦炭化室相邻一侧或两侧已经是空炉时，要特别注意焦炭要熟透，查明有收缩缝后才能推，以免损坏炉墙。堵盲板时一定要停鼓风机，且集气管要维持在2030Pa 的正压，以免吸入空气形成爆炸性气体。(2) 减小氨水的喷洒量。保温期间维持最低限度的氨水喷洒量，达到集气管中的焦油不凝固即可。 因此， 通常将集气管中的氨水喷洒全部关闭，大量减少上升管翻板处的氨水喷洒量，达到满流密封的程度即可，也可定期喷洒。为保证氨水闭路循环，应在吸气管的堵盲板处设置氨水交通管，以便排除氨水。(3) 集气管压力的管理。随着结焦时
9、间的延长，继续增大鼓风机大循环管的煤气循环量，维持集气管的正常压力。而在吸气管堵上盲板后的保温期间，集气管的压力变得很低，一般可采用蒸汽冲压的方法保证正压。采用蒸汽冲压后，集气管压力可达3050Pa，此时炭化室底部压力为2030Pa。新焦炉可以考虑煤气冲压的方法，但注意加强监督，以免产生爆炸和烧坏炉体。2.2 炉温管理在保温阶段仍需给煤气加热，以便保持炉体的温度。其温度保持在能保证煤气进入立火道后立即燃烧即可，一般炉头温度以不低于850为宜。横排温度的控制方法和延长结焦时间阶段的控制方法基本相同，为提高炉头温度，需更多的煤气供应炉头火道。下喷式焦炉为提高炉头温度，可将中部喷嘴（或小孔板）减小至
10、原面积的 10左右。大型焦炉保温所需煤气量约为正常结焦时的15%20%。2.3 炉体的严密工作在停产保温阶段，焦炉温度比正常生产阶段低很多。由于炉温降低，炉体收缩，在炉体表面和内部产生裂缝， 冷空气通过裂缝进入炉体而使硅砖产生龟裂和剥蚀，从而削弱了炉体的严密性和强度。 焦炉重新投产时，产生的荒煤气就会从裂缝窜入立火道而造成局部高温，甚至烧熔砌体。 因此，在停产保温期间，要对炉体表面裂缝不断地进行密封工作，防止冷空气进入炉内。这些部位包括：炉框和炉门刀边处，采取喷浆的方法；上升管盖和根部及桥管的接头处、 装煤口盖及砖座间、小炉头部位、 斜道正面以及蓄热室封墙等部位可用粘土火泥进行密封；焦炉重新投产时，要对每个炭化室进行热修，以消除裂缝。2.4 护炉铁件管理由于保温时炉顶温度增高，所以此阶段应将装煤口和上升管根部的拉条沟扒开，使拉条充分散热，这时大弹簧的负荷要比正常大0. 51. 0 吨左右。3 结语 延长结焦时间和停产保温属于焦炉的特殊操作阶段，在此期间， 由于焦炉生产的正常秩序被破坏， 使其温度制度和压力制度也必然受到影响，实践证明， 只要处理好以上各个环节，焦炉寿命可以基本不受影响。
