楊鵬（山鋼集團萊蕪鋼鐵股份有限公司 山東 萊蕪 271104）

爐頂空間溫度是指焦?fàn)t炭化室頂部沒有裝煤部分的空間溫度，該空間是煤在煉焦過程中產(chǎn)生荒煤氣匯集和導(dǎo)出的地方，爐頂空間溫度也就是此處荒煤氣的溫度。爐頂空間溫度的高低，影響化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量，以及爐頂石墨生成情況。

一、影響爐頂空間溫度原因分析

1.標(biāo)準(zhǔn)溫度

焦?fàn)t設(shè)定過高的標(biāo)準(zhǔn)溫度，炭化室爐墻溫度以及焦餅中心溫度相應(yīng)升高，炭化室爐墻傳遞給爐頂空間荒煤氣的熱量也會增加，使荒煤氣溫度升高；同樣，過高的焦餅中心溫度，會使煤在形成焦炭的干餾過程中分解產(chǎn)生的荒煤氣攜帶更多的熱量，這樣都會導(dǎo)致爐頂空間溫度進(jìn)一步升高。

標(biāo)準(zhǔn)溫度的設(shè)定，應(yīng)在保證焦炭成熟的前提下，盡可能的降低焦餅中心溫度。

2.集氣管壓力

焦?fàn)t集氣管壓力是依據(jù)吸氣管正下方炭化室底部壓力在結(jié)焦末期不小于5pa來設(shè)定的，同時受大氣溫度變化的影響，集氣管壓力冬季比夏季高10-20pa。集氣管壓力設(shè)定偏小，可能會使炭化室產(chǎn)生負(fù)壓，空氣從爐門等密封不嚴(yán)出吸入炭化室，與剛從煤中分解的荒煤氣燃燒，不但使?fàn)t頂空間溫度升高，而且降低化產(chǎn)品的質(zhì)量和收率。同時，由于集氣管壓力設(shè)定偏大，焦?fàn)t煙火控制難度加大，冒煙冒火現(xiàn)象加劇，不利于環(huán)?？刂?。

集氣管壓力的設(shè)定，應(yīng)在控制焦?fàn)t煙火的情況下，盡量提高保持值。

3.裝煤量

焦?fàn)t炭化室的有效容積是固定的，若裝煤量不足，爐頂空間增大，爐墻與爐頂空間接觸傳熱的面積增大，裂解產(chǎn)生的荒煤氣熱量增加，從而使?fàn)t頂空間溫度升高。此外，在加熱制度相同的條件下，裝煤量越少，煤干餾過程中所吸收的熱量越少，爐頂空間得到的熱量增加，再次促使?fàn)t頂空間溫度升高。

在同樣的加熱制度下，要保證裝煤量均勻穩(wěn)定，達(dá)到裝滿、平、實。

4.配合煤揮發(fā)分

配合煤揮發(fā)分的大小直接影響荒煤氣的產(chǎn)生量，產(chǎn)生的荒煤氣會帶走大量的熱量。但當(dāng)上升管、橋管清掃不及時，沉積物過多導(dǎo)致荒煤氣導(dǎo)出不暢，荒煤氣長時間停留在炭化室，發(fā)生裂解會使?fàn)t墻石墨增多，爐頂空間溫度升高，減少化產(chǎn)品產(chǎn)量。

5.爐體串漏

受爐齡增長的影響，爐體串漏日趨嚴(yán)重，加之爐門維護(hù)不及時，爐門冒煙冒火現(xiàn)象嚴(yán)重，集氣管壓力波動導(dǎo)致炭化室負(fù)壓時，空氣漏入炭化室內(nèi)與荒煤氣接觸后燃燒，使?fàn)t頂空間溫度升高。

二、采取措施

1.降低標(biāo)準(zhǔn)溫度

焦餅中心溫度是判定焦炭成熟和確定標(biāo)準(zhǔn)溫度的主要依據(jù)，通過測量不同標(biāo)準(zhǔn)溫度下的爐頂空間溫度可以發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)溫度、焦餅中心溫度與爐頂空間溫度成正比例關(guān)系，比值大約為1:3:2，即標(biāo)準(zhǔn)溫度每升高1℃，焦餅中心溫度和爐頂空間溫度分別升高3℃和2℃。通過觀察測量數(shù)據(jù)，6 m焦?fàn)t在結(jié)焦時間為19 h的情況下，為保證焦炭均勻成熟，標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)定在機側(cè)1255℃，焦側(cè)1315℃對降低爐頂空間溫度效果較好。

2.提高集氣管壓力

利用焦?fàn)t檢修時間，改變集氣管壓力保持值，測量相應(yīng)的爐頂空間溫度。通過測量數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，爐頂空間溫度變化與集氣管壓力成反比，隨著集氣管壓力的升高，爐頂空間溫度逐漸降低，但當(dāng)集氣管壓力設(shè)定值在160pa時，焦?fàn)t煙火控制難度增大，因此暫時將集氣管設(shè)定值調(diào)整為140pa來進(jìn)行調(diào)節(jié)。下一步需要加強爐門、爐框和小爐門的清掃以及加煤口蓋的密封，在保證環(huán)保達(dá)標(biāo)的情況下，繼續(xù)對集氣管壓力進(jìn)行調(diào)整。

3.加強操作，穩(wěn)定裝煤量

在相同加熱制度下，裝煤量越少，爐頂空間溫度越高。但在實際工作中，受配合煤組成、水分、細(xì)度變化，職工操作配合以及設(shè)備缺陷等因素的影響，裝煤量變化幅度較大。為了穩(wěn)定裝煤量，保證爐頂空間溫度保持在較低的水平，我們采取了一系列措施。

（1）加強職工操作技能培訓(xùn)，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化操作，通過開展技術(shù)比武、崗位練兵活動，提高裝煤車與推焦車司機之間的配合操作能力，優(yōu)化裝平煤操作，加強日常工藝紀(jì)律檢查，保證煤線穩(wěn)定在（400±50）mm的范圍內(nèi)。

（2）對裝煤操作進(jìn)行優(yōu)化改造，引進(jìn)“一鍵式”裝煤操作系統(tǒng)，把手動操作改為自動操作，通過設(shè)定程序，系統(tǒng)自動控制裝煤轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)數(shù)，自動發(fā)出平煤信號，在煤質(zhì)變化時對程序進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，減少人為因素對裝煤穩(wěn)定性的影響，確保裝滿、平、實。

（3）通過對煤塔秤計量及煤線的測量，結(jié)合焦炭單爐產(chǎn)量，建立裝煤量數(shù)據(jù)模型，繪制裝煤量與煤線及爐頂空間溫度的線性關(guān)系圖，確保能夠及時發(fā)現(xiàn)裝煤量的變化并采取相應(yīng)控制措施。

4.加強荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備清掃

配合煤揮發(fā)分主要受配合煤組成影響，而配合煤的配比還受公司決策、生產(chǎn)成本以及化產(chǎn)品市場的影響，煉焦車間無法控制。對此，煉焦車間制定并完善清掃制度，加強對荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)，主要是橋管、上升管和集氣管的清掃及日常檢查頻次，避免由于沉積物過多導(dǎo)致荒煤氣導(dǎo)出困難。

5.加強爐體串漏治理

加強熱修管理，通過爐頂表面灌漿，爐頭、蓄熱室封墻及看火孔抹補的方法有效治理爐體串漏，同時加強機焦側(cè)爐門和機側(cè)小爐門的密封處理，增加爐體嚴(yán)密性，防止空氣進(jìn)入炭化室。

結(jié)語

通過降低標(biāo)準(zhǔn)溫度，提高集氣管壓力，穩(wěn)定裝平煤操作，加強爐體串漏治理和荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備清掃，有效降低爐頂空間溫度，提高化產(chǎn)品收率，降低了焦?fàn)t耗熱量。