炼焦工艺炼焦炉的生产操作
炼焦炉的生产操作
第二节 焦炉出焦
第三节 熄焦和筛焦
炼焦炉的生产操作 第一节 焦炉装煤 一、装煤要求 焦炉装煤包括从煤塔取煤和由装煤车往炭化室内装煤。其 操作要求是:装满、压实、拉平和均匀。 由煤塔往装煤车放煤应迅速,使煤紧实,以保证煤斗足
量,但煤斗底部不应压实,以防往炭化室放煤时煤流不畅。取
煤应按煤塔漏嘴排列顺序进行,使煤塔内煤料均匀放出。清塔
的煤料因属变质煤,不得装入炭化室底部,以防发生焦饼难推。 每孔炭化室装煤量应均衡,与规定值偏差不超过
±150kg,以保证焦炭产量和炉温稳定。装煤过满,平煤时易
堵塞上升管或压实炉顶煤料,产生大量生焦;并使荒煤气导出 不畅,引起大量冒烟冒火,既减少煤气和化产产量,更重要是
易烧坏护炉铁件,有损炉体并造成环境污染。装煤不满,不仅
减少产量,而且使炉顶空间温度升高,增加煤气裂解程度,加
速石墨沉积,容易造成推焦困难。
炼焦炉的生产操作 往炭化室放煤应迅速,既可以提高煤料堆密度、增加装煤
量,还可减少装煤时间并减轻装煤冒烟程度。放煤后应平好
煤,以利荒煤气畅流,为缩短平煤时间及减少平煤带出量,煤
车各斗取煤量应适当,放煤顺序应合理,平煤杆不要过早伸入
炭化室内。 二、焦炉装煤过程的烟尘控制 1.炭化室装煤时的烟尘特征 装煤产生的烟尘来自以下几方面: 1装入炭化室的煤料置换出大量空气,装炉开始时空气中
的氧还和入炉的细煤粒不完全燃烧生成碳黑,而形成黑烟。 2装炉煤和高温炉墙接触、升温,产生大量水蒸汽和荒煤
气。 3随上述水蒸汽和荒煤气同时扬起的细煤粉,以及装煤末
期平煤时带出的细煤粉。 4因炉顶空间瞬时堵塞而喷出的荒煤气。
炼焦炉的生产操作 这些烟尘通过装煤孔、上升管顶部和平煤孔等处散发至
大气。每炉装煤作业通常为3~4分钟。据实测装煤时产生的
烟尘量约为0.6标米3/分?米2。该值因炉墙温度、装煤速度、
煤的挥发分等因素而变化。装煤烟尘中粉尘的散发量,据西
德某厂统计,其平均值约200克/吨煤,有些资料提供的数据
则更大。 2.处理装炉烟尘的方法 1 上升管喷射 这是连通集气管的方法,装煤时炭化 室压力可增至400Pa,使煤气和粉尘从装煤车下煤套筒不严处
冒出,并易着火。采用上升管喷射使上升管根部形成一定的
负压,可以减少烟尘喷出。炼焦炉的生产操作喷射介质有水蒸汽压力应不低于0.8MPa和高压氨水 1.8~2.5MPa。用水蒸汽喷射时蒸汽耗量大,阀门处的漏
失也多,且因喷射蒸汽冷凝增加了氨水量,也会使集气管温
度升高,此外由于炭化室吸入了一定量的空气和废气,使焦
炉煤气中NO提高。当蒸汽压力不足时效果不佳,一般用
0.7~0.9MPa的蒸汽喷射时,上升管根部的负压仅可达100~
200Pa。由于水蒸汽喷射的缺点,导致用高压氨水喷射代替
蒸汽喷射。利用高压氨水喷射,可使上升管根部产生约
400Pa的负压,与蒸汽喷射相比减少了荒煤气中的水蒸汽量
和冷凝液量,减少了荒煤气带入煤气初冷器的总热量,还可
减少喷嘴清扫的工作量,因此得到广泛推广。但要防止负压
太大,以免使煤粉进入集气管,引起管道堵塞,焦油氨水分
离不好和降低焦油质量。我国鞍钢、攀钢、包钢和首钢等焦
化厂已成功使用于高压氨水喷射无烟装煤系统,使用效果良
好。
炼焦炉的生产操作 在使用高压氨水喷射无烟装煤时,应考虑如下几个方面
的问题: ① 使用结构合理的喷嘴。设计时要使喷嘴的喷洒角度
与桥管的结构形式相适应,严禁氨水喷射到管壁及水封盘
上; ② 宜采用高低压氨水合用的喷嘴,避免高压氨水喷嘴
喷头内表面挂料堵塞; ③ 选择合适的氨水喷射压力,保证上升管和炉顶空间
产生较大的吸力; ④ 小炉门和炉盖尽可能严密; ⑤ 在考虑到上述几方面后,为达到比较好的无烟装煤
效果,高压氨水喷射与双集气管、装煤车顺序装煤三结合是
简单可行的方法; ⑥ 在使用高压氨水喷射无烟装煤的同时,应解决粉尘
堵塞管道和氨水焦油澄清槽的问题。
炼焦炉的生产操作 2 顺序装煤 在利用上升管喷射造成炉顶空间负压的同
时,配合顺序装煤可减轻烟尘的逸散。顺序装炉法的原则是,
在任何时间内都只允许打开一个装煤孔。这样可以减少焦炉在
装炉时所需要的吸力,炭化室内的压力能维持在零或负压的状
态,可以避免炉顶空间堵塞,缩短平煤时间,因而取得较好效
果。尤其是在双集气管的焦炉上采取顺序装炉的方法,将会产
生更好的效果。采用顺序装煤法的最佳装煤顺序是1、4、2、3
号煤斗(四斗煤车)或1、3、2号煤斗(三斗煤车),这样能有
足够的吸力通过上升管把装炉时产生的烟气吸走。在顺序装煤
法中,煤车的煤斗容积是不相同时,例如,1、4号煤斗的容积
各为总容积的34.5%,2号斗为11.5%,3号斗为19.5%。下煤
时采用螺旋给料机给料和程序控制装煤方法,一般装煤时间为
5~6min对6m高的焦炉而言。
炼焦炉的生产操作 在此基础上,美国进一步发展了一种阶段装煤的方法。在
这种方法中,煤斗1和4同时开始放煤,且同时放空,然后启开
煤斗2的闸门放煤,只有当煤斗2完全放空时,才放煤斗3的煤,
而且在放煤斗3的煤时必须进行平煤。整个装煤时间为3.2min。
由于顺序装煤法能使炭化室保持一定的负压,故在装煤时,不
需放下煤车套筒。但此法操作需增加作业时间,并使焦油中焦
油渣含量增多。 3 连通管 在单集气管焦炉上,为减少装煤时的烟尘逸
散,可采用连通管将位于集气管另一端的装炉烟气由该端装煤
孔或专设的排烟孔导入相邻的、处于结焦后期的炭化室内。有
的厂将连通管吊在专用的单轨小车上,有的将连通管附设在煤
斗的下煤套筒上。此法的部分含尘装炉烟气送入相邻炭化室
后,通过炉顶空间再进入集气管,故进入集气管的粉尘得以减
少,且设备简单,但仍避免不了抽入空气,而增加焦炉煤气中
的NO含量。
炼焦炉的生产操作 4 带强制抽烟和净化设备的装煤车 装煤时产生的烟
尘经煤斗烟罩、烟气道用抽烟机全部抽出。为提高集尘效