李劍利

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司焦化廠)

聯(lián)系人：李劍利，工程師，河南.安陽(yáng)(455004)，安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司焦化廠；　收稿時(shí)間：2015—8—2

焦?fàn)t帶焦炭保溫技術(shù)在安鋼焦化廠的應(yīng)用

李劍利

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司焦化廠)

聯(lián)系人：李劍利，工程師，河南.安陽(yáng)(455004)，安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司焦化廠；收稿時(shí)間：2015—8—2

摘要介紹了安鋼5#、6#焦?fàn)t的停產(chǎn)保溫操作。針對(duì)焦?fàn)t爐體在停產(chǎn)保溫階段易竄漏的實(shí)際情況，采用了帶焦炭保溫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t的快速恢復(fù)生產(chǎn)，保護(hù)了焦?fàn)t爐體的嚴(yán)密性。

關(guān)鍵詞帶焦炭保溫嚴(yán)密性荒煤氣管理

APPLICATION OF COKE OVEN WITH COKE HEAT PRESERVATION TECHNOLOGY IN THE COKING PLANT OF AN STEEL

Li Jianli

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

ABSTRACTThis paper introduces the technology of producing heat preservation for 5#、6#coke oven in An steel. In view of the actual situation of the coke oven body in the production of heat insulation stage, With coke thermal insulation technology, the rapid recovery of the production of coke oven is realized, and The tightness of the furnace body is protected.

KEYWORDSthermal insulation with coketightnesswaste gasmanagement

0前言

安鋼焦化廠5#、6#焦?fàn)t1997年建成投產(chǎn)，爐型為2×42孔JN43-80型，年產(chǎn)焦炭60 萬(wàn)t。由于生產(chǎn)的要求，5#、6#焦?fàn)t進(jìn)行停產(chǎn)保溫操作。停產(chǎn)保溫是焦?fàn)t一種比較特殊的操作。焦?fàn)t爐齡越長(zhǎng)，爐體狀況越差，停產(chǎn)保溫操作的困難越大。為了使焦?fàn)t經(jīng)歷停產(chǎn)保溫后不對(duì)爐體構(gòu)成損壞，不影響重新投產(chǎn)后焦?fàn)t的正常操作和使用壽命，必須對(duì)焦?fàn)t停產(chǎn)保溫工作給予重視。

1方案提出

停產(chǎn)保溫操作是在生產(chǎn)焦?fàn)t上進(jìn)行的，在停產(chǎn)保溫階段，保護(hù)爐體的關(guān)鍵在于：一方面要控制一定的爐溫，保持硅磚在晶形轉(zhuǎn)化點(diǎn)以上，防止砌體產(chǎn)生大的收縮；另一方面要嚴(yán)密焦?fàn)t各處漏縫，以免空氣竄入爐體內(nèi)部損壞爐體。以保護(hù)焦?fàn)t砌體完整性為原則，提出兩種方案，一種是空爐保溫法，另一種是帶焦炭保溫法。

2方案討論

2.1空爐保溫法

空爐保溫法就是將全爐炭化室的焦炭在停產(chǎn)保溫前全部推空，并將生產(chǎn)時(shí)的荒煤氣導(dǎo)出與炭化室隔絕，使炭化室成為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是操作比較簡(jiǎn)單，只要有加熱煤氣即可。但最大的缺點(diǎn)是空氣會(huì)從爐門、爐頭及蓄熱室不嚴(yán)密處漏入炭化室，將爐墻的石墨燒掉，爐墻易穿洞，恢復(fù)生產(chǎn)后較難處理，會(huì)對(duì)爐體造成二次損壞。

2.2帶焦炭保溫法

帶焦炭保溫法就是將焦炭留在炭化室內(nèi)，用焦?fàn)t煤氣或惰性氣體往炭化室爐頂空間充壓或往集氣管內(nèi)充壓。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：在焦?fàn)t停產(chǎn)保溫的任何時(shí)期，燃燒系統(tǒng)各處壓力小于相鄰部位炭化室的壓力，與在正常生產(chǎn)條件下的操作是相同的，能始終保持炭化室底部正壓，避免了外界空氣漏入，有利于保持焦?fàn)t嚴(yán)密性。5#、6#焦?fàn)t連續(xù)運(yùn)行18年，已經(jīng)進(jìn)入了焦?fàn)t的中后期，根據(jù)爐體的實(shí)際狀況，采用帶焦炭保溫技術(shù)較適合。

選用何種介質(zhì)往集氣管內(nèi)充壓，是保溫法能否成功的主要因素，如果選用蒸汽進(jìn)行充壓，水蒸氣會(huì)流入爐頂空間，在高溫條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)式為：H2O+C=CO+ H2(高溫條件),產(chǎn)生的可燃?xì)怏w通過(guò)爐墻的磚縫和裂縫竄入燃燒室立火道內(nèi)與過(guò)剩的空氣進(jìn)行燃燒，從而造成高溫，故此，用蒸汽保壓是不可行的。選用惰性氣體充壓較為理想，例如用氮?dú)猓墁F(xiàn)場(chǎng)資源的限制，集氣管附近沒(méi)有氮?dú)鈿庠?。選用壓縮空氣進(jìn)行充壓，氣源可靠，壓力穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)捷方便。故本次保溫法選用壓縮空氣充壓。

3方案實(shí)施

3.1準(zhǔn)備工作

停產(chǎn)保溫前主要準(zhǔn)備的備件、材料、工具見(jiàn)表1。

表1　停產(chǎn)保溫前準(zhǔn)備的備件、材料、工具

3.2荒煤氣系統(tǒng)管理

1)吸氣管堵盲板。5#、6#焦?fàn)t的荒煤氣主要通過(guò)三系鼓風(fēng)機(jī)送往化產(chǎn)系統(tǒng)，三系鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)還承擔(dān)著其它焦?fàn)t荒煤氣的輸送任務(wù)，以及出于安全考慮，焦?fàn)t在停止生產(chǎn)45 h后，即使采取一些措施(如關(guān)閥、加大循環(huán)量、集氣管充壓)仍然無(wú)法維持集氣管正常壓力，這時(shí)需要在吸氣管上堵盲板，使焦?fàn)t荒煤氣系統(tǒng)與鼓風(fēng)機(jī)隔開(kāi)。

2)降低冷卻氨水壓力。隨著焦炭的成熟煤氣發(fā)生量逐步減少，冷卻荒煤氣溫度的氨水壓力將隨之降低，氨水壓力應(yīng)控制在0.05 MPa～0.1 MPa。吸氣管上的旁通管閥門處于常開(kāi)位置，以保證氨水閉路循環(huán)。

3)維持集氣管壓力。吸氣管堵完盲板后，煤氣發(fā)生量很小，逐漸關(guān)閉橋管翻板，切斷炭化室與集氣管聯(lián)系。當(dāng)集氣管壓力低于70 pa時(shí)，從集氣管的兩側(cè)開(kāi)始充壓縮空氣，維持炭化室底部不負(fù)壓或微負(fù)壓。

3.3爐溫控制

帶焦保溫期間焦?fàn)t需要一定的熱量，以便保持一定爐溫，爐溫可以低于延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間的溫度，其要求是煤氣進(jìn)入立火道內(nèi)立即燃燒。

1)直行溫度的調(diào)節(jié)。測(cè)量直行溫度是為了檢查停產(chǎn)保溫期間焦?fàn)t沿縱長(zhǎng)方向各燃燒室溫度的均勻性和全爐溫度的穩(wěn)定性。為維持安全的煤氣主管壓力，必須更換為小孔徑(50 mm ～60 mm)的節(jié)流孔板。為了保持全爐溫度的穩(wěn)定，要間斷加熱來(lái)彌補(bǔ)焦?fàn)t散熱和廢氣帶走的熱量(基本上一天加熱兩次，每次4個(gè)小時(shí))。

2)邊火道溫度的調(diào)節(jié)。帶焦保溫期間，焦?fàn)t邊火道散熱多，溫度低且波動(dòng)大。5#、6#焦?fàn)t加熱煤氣為高爐煤氣，采用降低蓄熱室頂部吸力的方法，確保邊火道溫度不低于850 ℃。焦?fàn)t蓄熱室頂部吸力停產(chǎn)保溫前后的對(duì)比見(jiàn)表2。

3.4護(hù)爐鐵件管理

焦?fàn)t帶焦保溫的過(guò)程中，焦?fàn)t的爐溫會(huì)下降，焦?fàn)t砌體也會(huì)發(fā)生一定量的收縮。為確保鐵件對(duì)焦?fàn)t砌體的保護(hù)作用，加強(qiáng)了對(duì)護(hù)爐鐵件的管理，根據(jù)爐溫不斷的變化，及時(shí)調(diào)整大彈簧噸位，使其保持在14 t。同時(shí)，由于帶焦保溫使?fàn)t頂溫度增高，需要將裝煤口和上升管底部的拉條溝扒開(kāi)，使拉條散熱防止上部大彈簧負(fù)荷降低。

表2　焦?fàn)t蓄熱室頂部吸力停產(chǎn)保溫前后的對(duì)比

3.5爐體密封

帶焦保溫期間爐體密封工作的好壞在很大程度上影響到恢復(fù)生產(chǎn)后焦?fàn)t砌體的質(zhì)量。上升管根部及橋管承插部要進(jìn)行清掃后灌漿密封；蓄熱室封墻和廢氣盤要涂抹專業(yè)保溫材料；爐門、裝煤口采用煤泥密封；小煙道承插部采用石棉繩沾粘土泥密封，盡量避免空氣從這些部位進(jìn)入爐內(nèi)。

3.6恢復(fù)生產(chǎn)

1)氮?dú)獯祾呒俺槊ぐ濉Ｎ鼩夤苌系拿ぐ宄槌龊?，?duì)集氣管及吸氣管進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。由于管線過(guò)長(zhǎng)，采取了分段吹掃，在放散管處檢測(cè)含氧量，合格后開(kāi)始組織焦?fàn)t生產(chǎn)。

2)推焦裝煤操作。5#、6#焦?fàn)t共選用12個(gè)炭化室進(jìn)行裝煤，選定的12個(gè)炭化室推完焦后，兩臺(tái)煤車從兩側(cè)同時(shí)裝煤，裝完煤后，將12爐的荒煤氣同時(shí)導(dǎo)入集氣管，在集氣管的放散管處放散片刻后送向鼓冷系統(tǒng)，在進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)的荒煤氣經(jīng)爆發(fā)實(shí)驗(yàn)合格，并且集氣管壓力達(dá)到200 Pa后，即可啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。焦?fàn)t按正常推焦順序組織生產(chǎn)。

3)加熱制度的恢復(fù)。焦?fàn)t加熱制度(孔板或旋塞開(kāi)度、風(fēng)門開(kāi)度、煙道吸力、蓄熱室頂部吸力等)調(diào)整至停產(chǎn)保溫前的狀態(tài)。

4實(shí)施效果

1)恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，從機(jī)焦側(cè)觀察焦餅，焦炭收縮縫良好，推焦電流正常，焦炭塊度均勻。焦?fàn)t停產(chǎn)保溫前后推焦電流對(duì)比見(jiàn)表3。

2)通過(guò)觀察焦?fàn)t炭化室爐墻，表面無(wú)結(jié)渣、無(wú)穿洞現(xiàn)象。

3) 焦?fàn)t溫度控制合理，恢復(fù)生產(chǎn)迅速，比原計(jì)劃提前了10 h，焦?fàn)t以20 h周轉(zhuǎn)時(shí)間計(jì)算，焦炭?jī)r(jià)格以11月份的852元/t為基準(zhǔn)，節(jié)約成本約為55萬(wàn)元。

5結(jié)語(yǔ)

表3　焦?fàn)t停產(chǎn)保溫前后推焦電流對(duì)比

經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐表明，帶焦炭保溫技術(shù)在安鋼焦化廠5#、6#焦?fàn)t的成功應(yīng)用，降低了停產(chǎn)保溫對(duì)焦?fàn)t壽命的影響，環(huán)保效益顯著。該技術(shù)為國(guó)內(nèi)其它焦?fàn)t的生產(chǎn)具有較好的推廣和借鑒意義。

6參考文獻(xiàn)

[1]于振東，蔡承祐．焦?fàn)t生產(chǎn)技術(shù)[M ]．沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2005:303-305.

[2]劉武鏞，孫紅艷．煉焦熱工管理[M ]．北京：冶金工業(yè)出版社，2011:81-87.